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常见技术问题          

 

 水处理知识问答
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1、为什么把水作为冷却和传送热量的介质?

答:是由水的特性决定的。而水的各种异常的特性是由它结构上的特点所决定的。水在分子结构上的特点就是具有极大的极性和很强的生氢键的能力,因而大大增强了分子之间的作用力,使得水的内聚力很大。一般液体的内聚力(如以内压力表示)只有:200~500MPa(2000~5000atm);而水的内压力高达2200MPa(22000atm),相差10倍左右。因此,如果要改变水的物态,就需要更多热量和更高的温度。以克服这些内聚力。水有最大的比热容,比等体积空气的比热容大3300倍。因此,要使水温每升高1℃或降低1℃,需要吸收或放出的热量,要比其他物质大得多。也就是说,比起其他物质,水具有储存活放出较多热量的能力。由于谁的这种特性,因此工业生产上把它广泛的作为冷却之用,通过换热设备,来传送和吸收工艺介质的热量,从而是工艺介质得到冷却。水还作为载热体被广泛应用,先是吸收储存热量变为蒸汽,再试传送热量,并做功。这就是水被广泛的作为冷却和传送热量的介质的原因。

2、天然水中含有那些杂质?

答:天然水中的杂质,按照其颗粒大小不同可以分为三类:颗粒最大的为悬浮物质;其次是胶体物质;颗粒最小的是离子和分子,称为溶解物质。天然水在大自然的循环过程中,无时不与外界接触,在与地面、地层接触时,溶解了土壤和岩石,卷带了各种悬浮物质;溶解了来自空气的和有机物分解出来的气体;还经常受到工业废物、排出物、油状物及工艺加工的物料所污染,使水中杂质的成分变得非常复杂。这些杂质与水接触物质的过程有关,其数量又与水的接触时间和条件有关。这些杂质对工业生产的影响很大,不仅影响生产装置的换热设备,产生腐蚀和结垢,乃至被迫停产,而且还影响产品的质量。因此,要根据各种生产装置对水质的要求,对天然水中的各种杂质,采用相应的方法进行必要的处理。

3、水中的主要阴,阳离子对水质有哪些影响?

答:水中主要的阴离子有CL-、SO2-4、HCO-3、CO2-3、OH-等,其中HCO -3、CO2-3、OH-在水中常与阳离子K+、Na+、Mg2+、Ca2+等组成碱度,它们之间的量的变化要影响水的pH值变化,从这一变化可以知道水的属性是腐蚀型的或是结垢型的。因此,它们是影响水的性质和应用的主要离子。Cl-是水中最为常见的阴离子,是引起水质腐蚀性的催化剂,能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应,特别是对水系统的不锈钢材料,应力集中处(如热应力、震荡应力等),会引起Cl-的富集,加速电化学腐蚀过程。由于Cl-与强碱阴离子交换交换树脂亲合力比OH-大15-20倍,因此,可用阴离子交换而除去。SO2-4也是水中较为普遍存在的阴离子,与阳离子Ca2+等生成CaSO4沉淀而结垢,它又是水中硫酸盐还原菌的营养源。

4、为什么水中CO2会对碳钢产生腐蚀?

答:二氧化碳是水中存在较多的杂质,通常情况下是以游离状态存在;水中存在的大量重碳酸根在PH低时,也是以CO2游离状态存在的。于是产生了碳酸平衡问题,反应式如下:CO2+H2O←→H++HCO3-←→2H++CO32-。因此,水中CO2越多,生成H+越多,水的PH值越低,产生酸性的腐蚀性水,破坏了碳钢表面生成的保护膜引起碳钢腐蚀。其腐蚀的化学反应如下:2CO2+Fe(OH)2=FeHCO3)24FeHCO3)2+O2+H2O=4Fe(OH)3+8CO2如果脱盐水中进入CO2,水的电导率即会上升,腐蚀性增大。因此脱盐水箱应当有防止大气中CO2溶入水箱的措施,如用N2或者其他惰性气体在水箱顶部空间进行保护,可以防止CO2污染纯水水质。

5、浓缩倍数?

答:在循环冷却水中,由于蒸发而浓缩的溶解固体与补充水中溶解固体的比值,或指补充水流量对排污水流量的比值。在实际测量中,通常为循环冷却水的电导率值与补充水的电导率之比。提高冷却水的浓缩倍数的好处:⑴提高冷却水的浓缩倍数,可以降低补充水的用量,节约水资源;⑵提高冷却水的浓缩倍数,可以降低排污水量,从而减少对环境的污染和废水的处理量;⑶提高冷却水的浓缩倍数,可以节约水处理剂的消耗量,从而降低冷却水处理的成本;过多地提高冷却水的浓缩倍数的坏处:⑴会使冷却水中的硬度、碱度太高,水的结垢倾向增大;⑵会使冷却水中的腐蚀性离子的含量增加,水的腐蚀性增强,从而使腐蚀控制的难度增大。
因此,我们要保证冷却水的处理效果,必须控制好冷却水的浓缩倍数,通常,对于中央空调冷却水的浓缩倍数一般控制在4~5为佳。

 

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