總硬濃縮倍數(shù)概念在循環(huán)冷卻水水質監(jiān)控中的運用初探

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衡量一個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質是否穩(wěn)定，有兩個傳統(tǒng)的概念，即飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)。用飽和指數(shù)來鑒別水質的穩(wěn)定性，從理論上說是很清楚的，但是飽和指數(shù)只能說明水質的穩(wěn)定傾向，并不能指出不穩(wěn)定的程度。通過穩(wěn)定指數(shù)的計算，則可以對水質的穩(wěn)定性做出進一步的鑒別。但是，飽和指數(shù)與穩(wěn)定指數(shù)也存在著內在缺陷，那就是它們只通過分析水中碳酸鈣的溶解與析出來判斷水的結垢或腐蝕，沒有反映其他結垢或腐蝕物質所產(chǎn)生的作用，沒有涉及腐蝕的電化學過程和物質結晶過程，沒有考慮各雜質之間、雜質與水及金屬之間的相互關系。工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由于水中所含成分的復雜，其循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕和結垢情況也很復雜，多數(shù)情況下同時存在腐蝕和結垢，并不象碳酸鈣飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)指出的那樣，系統(tǒng)的狀態(tài)不是腐蝕就是結垢。所以，采用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)就不能準確地反映工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質穩(wěn)定狀態(tài)。為此，我們結合運行實踐，提出了一個新的監(jiān)控水質的方法——總硬濃縮倍數(shù)跟隨率法。

　　總硬濃縮倍數(shù)跟隨率（以下稱R總硬）即循環(huán)水與補充水的總硬度比率與[Cl-]比率之比，用公式表示為：

　　R總硬＝[（Ｋ總硬/ＫCl－）]×100％

　　其中

　　K總硬＝循環(huán)水[總硬]/補充水[總硬]

　　KCl－＝循環(huán)水[Cl－]/補充水[Cl－]

　　因為循環(huán)冷卻水的Cl－通常不易損失，故濃縮倍數(shù)一般可以用K Cl－來表示。如果水的鈣鎂離子均未形成結垢（即也未損失），那么總硬的濃縮倍數(shù)K總硬應與K Cl－相等。但實際上由于多少有結垢存在，循環(huán)冷卻水中的鈣鎂離子總有些減少，這時K總硬就變小，即R總硬應小于1.R總硬越接近1，說明結垢情況越少；反之，R總硬越偏離1，則說明結垢情況越嚴重。于是通過計算R總硬值，便可達到監(jiān)控水質情況的目的。

　　在運用R總硬對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質進行監(jiān)控的實踐中也發(fā)現(xiàn)一些問題，主要表現(xiàn)在：

　　（1）補充水質的不穩(wěn)定性（Cl－和Ca2＋濃度變化）導致部分R總硬值與實際情況不符，因此只能獲得階段性水質變化情況，而不是逐日逐時的。

　　（2）當投加含氯殺菌劑時導致[Cl－]測試受到干擾，KCl－無法計算，R總硬出現(xiàn)間斷性空白。

　　（3）當循環(huán)冷卻水的pH值發(fā)生變化（降低）時，磷系配方藥劑有可能導致生成更為穩(wěn)定的磷酸鹽硬垢而不易去除。另外，含磷污水排入河網(wǎng)會造成河水富營養(yǎng)化，危害地面水水質。

　　利用總硬濃縮倍數(shù)概念對循環(huán)冷卻水水質進行監(jiān)控的工作剛剛開展，我們將在實踐中不斷積累數(shù)據(jù)，以完善監(jiān)控工作。歡迎與同行們交流并得到斧正。