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第3楼2015/11/11
工业用水的检验
1.工业需要
工业用水是指直接或间接地用于一种工业过程的水。在数量方面来说,最重要的是工业用途是冷却,包括用后排放的或有冷却塔的。几乎同样重要的是为产生蒸气用的工业用水。
许多工业,特别是食品和饮料的制造,以水作为原料。此外,又如印染工业,利用水的溶解能力。水在核工业中用于放射性屏蔽,反应堆的调节和冷却。其它工业用水是为了输送物质,例如用于水力分级器,或为了传送能量,例如,用于树木剥皮或钢铁去锈所用的高压喷水。
2.工业用水的处理
天然水不经过某些处理很少能适用于工业。水的处理可分为两大类。初级级的,外部的,或预处理是在水被送到用水地点地前的处理程序。二次的,内部的,或后处理是在水达到用水地点以后进行的。
虽然基本的水处理方法和操作的种类为数不大,但这些方法的结合和变化是多种多样的。例如,锅炉给水的处理可能包括沉淀,氯化,石灰苏打或磷酸钠的软化(冷或热反应),过滤,离子交换,酸化,曝气和除气。
3.工业用水的分析
从工业用水操作系统中取出的水和补充的水全部要进行全面的准确的分析,从操作系统中取出的水垢和切下部分进行分析和检查,加上给水系统或用水设备的尺寸,设计特点及各种操作条件的全部资料都可以有助于水处理专业技术人员制定必须从水中去除或加入某些化学物质,使之适宜所采用的工艺。
一旦选定最适宜的原水水质并确立了处理系统,就要确定一个试验程序,以保证适当处理而不致造成过度处理的成本浪费。
一个控制试验的方案可能包括密闭容器冷却系统中用铬酸盐的简单比色,也可能在超临界锅炉操作时,在ug/L范围内作十多种各种阴阳离子的精密测定。这种控制方案必须适合于每一个具体情况。例如,在某种类型的系统控制处理中,只需分析氯化物的磷酸盐的浓度,然而如果对于一个超高压锅炉,可能需要分析碱度、硬度、氯化物、铜、肼、亚硫酸盐、铁、pH值、磷酸盐、硫化物、氯仿等成分。
工业用水常用规格和特殊的测定表
(略)
对一项分析从而得出正确的结论,莫过于取决于正确的采样。应用恰当的采样技术,以便于得到所需的特定性或代表性的样品。要注意采样时冲洗取样管道,防止沾污,确保水样的代表性。按工况按时分配采样时间,不要瞬时采样。
4.水垢
工业用水系统中的水垢或泥渣可能会造成设备损坏,例如锅炉管破裂或热交换管堵塞。这些情况常常是由于温度升高,蒸发或曝气而引起某些离子结合发生沉淀而造成的。一般水垢含有碳酸钙、硅酸钙或硫酸钙,或氢氧化镁,磷酸镁和硅酸镁。此外,还可能含有氧化物,二氧化硅,或其它有关物质。
在水温0~93度的配水系统中,估计水形成水垢的趋势,然后测定水的pH值,水的碱度,水中的钙离子浓度,溶解性总固体,和水温计算出郎克里尔pHs值,得数如果正值,表示水有结垢的趋势;负数表示水溶水垢的趋势或是被侵蚀的趋势。
防止锅炉水垢的方法有对补给水应用离子交换或降氏硬度或增加溶解度等办法。沉淀在锅炉底部的残余硬度,靠加入磷酸盐或碳酸盐和可调节有机性泥渣的药品,可使之不形成水垢,但形成一种不会附着的泥渣;或加入螯合剂以形成溶解性的螯合物。
在冷却塔中,一般加入酸来降低碱度并防止生成水垢,但是在有些情况下,把补充水加以预软化也是实用的。有时也用多磷酸盐和其它药剂来控制碳酸钙,磷酸钙和二氧化硅的沉淀。
5.侵蚀
金属受侵蚀后会形成可溶解的金属离子,然后再变成氧化物而沉淀。水中某些成份或污染物,包括溶解氧,二氧化碳,某些阴离子(例如氯化物和硫酸盐)和酸度及低pH值,都会增加水的侵蚀程度。微生物例如硫酸盐还原菌或铁细菌也会形成侵蚀或沉淀。
在金属表面上造成一层碳酸钙防护膜,常常可以抵挡配水系统管中的金属的侵蚀。
防止锅炉侵蚀的办法是:用除气法去掉补给水中的大多数溶解氧,同时加入亚硫酸钠或肼同残余的氧起作用。铁的侵蚀,也可以用加入碱性物质,例如苛性钠和磷酸钠使锅炉水的pH值提高到10~12以有效地降低这种侵蚀。对于高压锅炉(约1000kPa及以上)建议采用一种“低固体”式的处理法(氨、胺、肼)以防止高pH值时形成的局部侵蚀。用这种处理法,需注意因为没有用缓冲剂和软化剂,就需要高质量的,几乎不含二氧化硅的除盐水,因此只能容许冷凝器有最小的渗漏。
减少冷却塔侵蚀的方法是:加入抗蚀剂(例如铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐)
6.特殊
水中悬浮物在和水接触的表面上会形成沉积物,这叫结污。这种沉积物可能降低通水能力,降低热的传导能力,且形成局部锈蚀。
在卫生防护实践方面,阻止不良的生物生成包括:用加热法破坏病原菌;加入选择性杀生物制剂杀灭生长在传热表面的粘液生成菌或硫酸盐还原菌。当然也包括破坏冷却塔中的藻类生物,生长在循环海水冷却管道内的软体动物。