小伙伴們我們又見面了，昨天給大家梳理了腐蝕形態(tài)知識(shí)，今天小編再給大家介紹下污垢沉積物及其控制。
一、冷卻水循環(huán)機(jī)循環(huán)水中的沉積物
水中的鹽類的析出
溶度積效應(yīng)：隨著循環(huán)水濃縮倍數(shù)的逐漸提高，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的各種離子如鈉離子、鉀離子、碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等的鈣鎂鐵鹽隨著離子濃度的變化逐漸飽和析出結(jié)晶體而產(chǎn)生沉淀，尤其在冷卻塔壁、擋水板附近造成沉積。
細(xì)菌、藻類微生物在水中形成的污泥
各種懸浮物、砂子、淤泥、粘土、微生物、油等，均可由補(bǔ)充水帶入系統(tǒng)。由于開式循環(huán)水系統(tǒng)暴露在空氣中，尤其夏季氣溫高，陽光充足，大量的菌藻類微生物繁殖速度快，常常聚集在水速較慢或流速突然發(fā)生變化的位置，如冷卻塔擋水板、冷水池，從而進(jìn)入集水池、水箱、水箱和換熱器的殼程處。對于沉降和成垢發(fā)生影響。
油污常黏附在金屬表面，起著一種污垢黏合劑的作用。油膜影響傳熱效果，是微生物的營養(yǎng)源，阻止抑制劑達(dá)到金屬表面，影響緩蝕效果。
空氣中生成的污泥
空氣中混有很多懸浮物，隨空氣帶入的砂子、粘泥、黏土、污泥和細(xì)菌等會(huì)促進(jìn)系統(tǒng)的總體結(jié)垢?？諝庵械碾s質(zhì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生沉積物。氧氣和二氧化碳加速了腐蝕;
二氧化硫、硫化氫等氣體使陽極抑制劑還原成不溶性的污垢，硫化氫腐蝕性很強(qiáng)，生成硫化鐵沉積物，進(jìn)一步加劇腐蝕;氨選擇性腐蝕銅和銅合金。
與系統(tǒng)相關(guān)的沉積物
系統(tǒng)內(nèi)的部件的腐蝕也會(huì)導(dǎo)致沉積物的生成，它們蔓延面積很廣，很快堵塞配水管線和換熱器。沉積物又會(huì)加速腐蝕和結(jié)垢。
二、水垢析出與判斷
Langelier 飽和指數(shù)
L.S.I. = pH -pHs > 0 結(jié)垢
L.S.I. = pH -pHs = 0 不腐蝕不結(jié)垢
L.S.I. = pH -pHs <0 腐蝕
Ryznar 穩(wěn)定指數(shù)
R.S.I是由雷茲納在實(shí)際工作中總結(jié)出的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算式如下：
R.S.I. = 2pHs –pH < 6 結(jié)垢
R.S.I. = 2pHs –pH = 6 不腐蝕不結(jié)垢
R.S.I. = 2pHs –pH > 6 腐蝕
同L.S.I相比，R.S.I更接近實(shí)際，但同L.S.I一樣未考慮水處理因素對結(jié)垢的影響，因此也只能對未作處理的原水作判斷。
標(biāo)Puckorius 結(jié)垢指數(shù)
P.S.I是帕科拉茲在穩(wěn)定指數(shù)R.S.I的基礎(chǔ)上提出來的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，他用平衡pH，即PHeq代替R.S.I計(jì)算公式中的實(shí)測pH。P.S.I比R.S.I更接近實(shí)際。PHeq的計(jì)算公式如下：
PHeq = 1.465 lgM + 4.54
R.S.I. = 2pHs – pHeq < 6 結(jié)垢
R.S.I. = 2pHs – pHeq = 6 不腐蝕不結(jié)垢
R.S.I. = 2pHs – pHeq > 6 腐蝕
臨界pH結(jié)垢指數(shù)
臨界pH結(jié)垢指數(shù)是由法特諾提出來的。他用實(shí)驗(yàn)的方法測出結(jié)垢時(shí)水的真實(shí)pH值，即pHc。用pHc與日常運(yùn)行時(shí)的pH比較，當(dāng)pH大于pHc時(shí)，水就要結(jié)垢，當(dāng)pH小于pHc時(shí)，不結(jié)垢，但是否腐蝕還要考慮其它因素。
臨界pH結(jié)垢指數(shù)由于是由實(shí)驗(yàn)方法得出來的，已考慮了結(jié)垢所有影響因素，準(zhǔn)確度較高。但工作量大，對實(shí)驗(yàn)條件及工作人員的要求也較高，因此臨界pH結(jié)垢指數(shù)在日常運(yùn)用中也受到限制。
注：以上四種指數(shù)判斷，限于篇幅，不再贅述。
三、沉積物的控制方法
常規(guī)處理
(1)軟化
采用離子交換、石灰軟化除去礦物質(zhì)等方法去除成垢離子。
在密閉系統(tǒng)應(yīng)用得較多，特別是運(yùn)行溫度很高的那些系統(tǒng)，如天然氣加壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻夾套中水的處理。
(2)加酸
控制水垢的zui老的方法之一。加酸以控制適當(dāng)?shù)膲A度和pH值。
Ca(HCO3)2+H2SO4→CaSO4+2CO2↑+2H2O
硫酸鈣的溶解度至少比碳酸鈣高100倍。
目前在電力、石化行業(yè)，為了提高循環(huán)水利用率，加酸也是常用的方法之一。當(dāng)然加酸的弊端也比較明顯，比方容易引起PH漂移、加酸不當(dāng)引起的腐蝕等等危害。
(3)旁流處理
1——5%的冷卻水流經(jīng)過濾器;濾料有砂子、無煙煤、混合濾料等;
投加水處理藥劑
(1)有機(jī)膦系列藥劑
HEDP，ATMP, PAPEMP及其它有機(jī)膦系列。HEDP每g的投加量鈣螯合值可大于450mg，隨著有機(jī)膦研究技術(shù)的進(jìn)步，近年來大分子有機(jī)膦在水處理行業(yè)的廣泛應(yīng)用，其阻垢性能更加。
(2)聚合物分散劑
如PAA, AA/HPA/AMPS三元共聚物等等。
聚合物的阻垢作用包括螯合作用、晶格畸變作用、抑制生長、膠粒分散。
a.螯合作用
由于聚合物與溶液中的陽離子螯合而降低了溶液中微溶鹽的過飽和度，從而抑制了垢的形成。
b.晶格畸變作用
聚合物在垢的形成過程中吸附在晶核或微晶上，占據(jù)一定的位置，阻礙和破壞了晶體的正常生長，減慢晶體的生長速率，從而減少了垢的形成。
c.抑制作用
聚合物在晶體的生長過程中吸附在微晶的活性生長點(diǎn)上，減慢甚至*抑制了晶體的生長，使微晶不能長大從水中沉淀出來。
d.膠粒分散作用
聚合物可吸附在水垢的顆粒表面，顯著增加其表面電位。因此，增大了顆粒間的靜電排斥，達(dá)到分散穩(wěn)定膠體的作用。膠粒吸附聚合物后，會(huì)產(chǎn)生一種新的斥力位能—空間斥力位能，并且由于聚合物中親水基團(tuán)的水合作用也會(huì)增加膠粒間的空間排斥作用。因此起到了穩(wěn)定作用。
(3)采用復(fù)合藥劑
目前隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，單單投加一種藥劑已成過去，采用復(fù)合藥劑聯(lián)合阻垢分散及緩蝕作用已經(jīng)成為主流。使得硬垢晶體畸變。較大的、無規(guī)則形狀的有機(jī)膦、聚合物夾雜在硬垢晶格中，有助于防止緊密的、結(jié)構(gòu)均勻的結(jié)晶沉積在金屬表面上，同時(shí)復(fù)合藥劑有的緩蝕性能。
安峰環(huán)保CM7010系列緩蝕阻垢劑就是采用有機(jī)膦、高分子聚合物及緩蝕劑復(fù)合緩蝕阻垢劑，可以在4-5倍的濃縮倍數(shù)下有優(yōu)良的阻垢及緩蝕性能。
對于不同的垢形，晶體的生長和膠粒的聚集傾向性不同。一般認(rèn)為，CaCO3垢是以晶體生長傾向?yàn)橹?。其晶粒呈分散狀、菱面體結(jié)構(gòu)。(Ca)3(PO4)2垢宏觀呈絮狀膠團(tuán)，微觀為非晶、多晶混合物。因此，阻垢劑的分散作用對后者尤為重要。