循环水浓缩倍数不同测定方法差值的应用(一)

1、循环水浓缩倍数不同测定方法差值的应用 一 摘要：通过对三种不同的循环水浓缩倍数测定方法即电导率法， Ca2+， K+法的测试差值的分析，介绍了一种判断循环水系统腐蚀和结垢倾向 的方法。关键词：循环水浓缩倍数测定方法差值应用浓缩倍数是循环水水质管理的一个重要经济技术指标。随着循环水水 处理药剂的开展，循环水处理都向高浓缩倍数 3.5方向开展。浓缩倍 数高，既降低了新鲜补水量，又可节约药剂，降低运行本钱，同时减 少排污水量，减轻对环境的污染。反之，浓缩倍数偏低，运行本钱上 升。但在高浓缩倍数的运行情况下，水中的结垢性和腐蚀性离子成倍 增加，并且药剂在系统中的停留时间延长。因此，在高浓缩倍数运行 情

2、况下如何判断系统水质是否具有恶化趋势，及时调整运行指标和水 稳剂配方，显得尤为重要。笔者在运行实践中发现，可利用浓缩倍数 不同测定方法的差值来判断系统出现的运行故障。表 1 浓缩倍数不同测定方法的数据统计月份200302200303200304200305 200306200307电导率卩 S/cm2循环水660860700820700680补充水290250220220208200K12.33.43.23.73.43.4Ca2+ (mg/l) 循环水 203.4 282.6286.2 323.9266.3297.3 补充水 1029586.97878.190.1K22.03.03.34.23

3、.43.3K+ (mg/l) 循环水4.66.36.16.05.95.8 补充水2.11.91.91.41.6 1.6K3 2.23.33.24.33.73.6(K1-K3)/k3(%)4301485(K2-K3)/k3(%)9932881 浓缩倍数的测定方法 浓缩倍数是用循环冷却水中某组分的含盐浓度和补充水中某组分的含 盐浓度的比值来表示，但一般被检测的某组分含盐浓度应不受外界条 件加热、沉积、投加药剂等 影响而变化，故可采用电导率， Ca2+，K+ 方法来测定循环水中的浓缩倍数。循环冷却水中的溶解盐类呈离子状态，具有一定的导电能力，因此可 用溶液中的电导率间接地表示溶解盐类的含量。电导率测

4、定方法较简 单，但由于系统中投入氧化性杀菌剂后会增加一些溶解性的Cl-, Br-等离子，同时系统的物料泄漏等原因会引起电导率的波动。所以，对于 循环冷却水系统而言，投入氧化性杀菌剂一般都是定期的，物料泄漏 也不是经常性的。因此用电导率测定循环水浓缩倍数具有一定的参考 意义。一般来说，Ca2+是结垢因素，循环水在运行过程中或多或少会出现结 垢现象，尤其在高浓缩倍数的情况下，因此用Ca2+测定出来的浓缩倍数会偏低。K+离子在水中的溶解度相当大，在运行过程中不会析出，同时补充水的K+也根本稳定，因此用K+测定出来的浓缩倍数较准确。2 不同测定方法的差值分析本文探讨的浓缩倍数之间的差值以 K+为基准，

5、结合垢样分析结果，找 出它们之间存在的关系。某炼油厂循环冷却水浓缩倍数用不同测定方 法实测统计数据见表 1。由表 1 可知：循环水系统在 2，3，4 月份运行阶段，浓缩倍数较低。用三种测定方法测得的结果相差不大，说明系统根本没有结垢趋势。 但浓缩倍数在 3.0 左右不排除系统有腐蚀趋势， 为了分析腐蚀情况， 结 合垢样分析结果具体分析，监测换热器垢样分析结果见表 2。 表 2 监测换热器垢样分析结果 工程CaO(%) MgO(%)Fe2O3(%) Al2O3(%)P2O5(%) ZnO(%) 20030415.566.9813.428.0413.212.53 20030519.747.413.

6、408.0914.1912.5620030620.646.867.87.7612.7211.03由表2可知：4月份垢样分析中Fe2O3腐蚀因子含量比5,月份偏高， 说明系统具有腐蚀倾向。某炼油厂循环水的水稳剂配方采用丙烯酸二 元共聚物、有机膦酸盐HEDP和锌盐复合药剂，丙烯酸二元共聚物起阻 垢作用，有机膦酸盐和锌盐复合作缓蚀剂，可以提高膦酸盐的缓蚀效 果。根据药剂在金属外表形成各种不同的膜来划分，可将此类复合药 剂划分为沉积膜型缓蚀阻垢剂。对于此类沉积膜型缓蚀阻垢剂，只有 当药剂的沉积性能和阻垢分散性能到达平衡时，药剂才发挥良好的缓 蚀和阻垢效果1。从表 1看出：循环水系统在 5 ， 6月份运

7、行阶段，浓缩倍数较高，三种 测定方法测得的结果值相差较大，可能原因是水稳剂在高浓缩倍数的条件下，水稳剂的沉积能力大于阻垢分散能力，Ca2+析出沉积在水冷器的外表上，在金属外表上形成一层保护膜，防止金属被腐蚀(由表 2可知：5月份Fe2O3腐蚀因子比4月份下降了 75%占结合垢样的CaO, MgO, P2O5三项结垢因素来看，5月份三项结垢指标和为 41.34%, 4 月份为 35.74%。说明系统腐蚀情况虽得到了遏制,但结垢趋势更加明 显。鉴于浓缩倍数在 4.3左右,药剂阻垢分散性能较差, 一般有两种方 法可提高阻垢性能：(1) 调整原配方,增加阻垢性能；(2) 降低浓缩倍数。考虑到短时间调整配方比拟困难，6, 7月份将浓缩倍数降低在3.54.0 左右运行, 6 月份的三项结垢指标和也有所下降, 说明系统结垢倾向得 到了抑制。 从表 1 还可以看出： 循环水浓缩倍数在 3.6 左右运行时, 用 三种测定方法测得的结果相差不大,说明水稳剂的阻垢性能与沉积性 能趋于平衡；浓缩倍数 4.0 时,系统有结垢趋势。从表 2还可以看出, 垢样分析结果中, ZnO 含量比拟高,在高浓缩倍数的情况下,循环水 中的碳酸盐含量不断浓缩，pH值上升。根据运行实践来看，浓缩倍数 在 3.0以上运行, pH 值一般在 8.29.0。而 pH 值