工业冷却水处理概论简报(上).ppt

1999/11/26 TKKC-CW-002P 第 一 節 水 的 組 成 懸浮固体物：泥沙、粘土及膠体物等 溶存固体物：Ca2+、Mg2+、HCO3ˉ 、CL ˉ、 SO42ˉ、K+、Na+、NO3ˉ、SiO2 及鐵、錳化合物等 溶 存 氣 体 ：CO2、O2、H2S 等 有 機 物 ：COD、BOD、TOC C-2 PH 值 對 腐 蝕 的 影 響 C-3 溶 氧 量 對 腐 蝕 的 影 響 第二節 水 垢 及 沉 積 物 之 困 擾 沉積物(Deposit ) 水垢(Scale) 泥濘物(Fouling) 碳酸鈣 硫酸鈣 磷酸鈣 矽酸鈣、鎂 氧化鐵 泥沙、塵土 腐蝕產物 微生物粘泥 油污等有機物 膠狀氫氧化物 A.水垢及沉積物形成之因素 懸浮物顆粒大小及密度 懸浮物粒子與金屬表面靜電的情形 水流速 水溫與PH值 微生物活性 不當的抑制劑或抑制劑控制不當 離子濃度過飽和沉澱 製程洩漏 抑制劑添加不當所造成的沉積 氧化鐵所形成的沉積物 B.沉積物所引起的困擾 熱傳效率及冷卻能力降低。 水流速減低。 增加沉積物下方腐蝕 ( Under Deposit Corrosion ) 之機會。 助長微生物的生長及繁殖。 有助水垢的形成。 排放增加，導致用水成本增加。 停車次數增加及維護費用提高。 熱傳導係數減低率曲線圖 C. 碳酸鈣、碳酸氫鈣、氯化鈣、鎂化合物 及硫酸鈣之溶解度 ( ppm as CaCO3 ) 356000 170000 MgSO4 硫酸鎂 443000 362000 MgCL2 氯化鎂 75 101 MgCO3 碳酸鎂 分解 37100 Mg(HCO3)2 重碳酸鎂 1250 1290 CaSO4 硫酸鈣 554000 336000 CaCL2 氯化鈣 13 15 CaCO3 碳酸鈣 分解 1620 Ca(HCO3)2 重碳酸鈣 在212℉ 在32℉ 分子式 名稱 碳酸鈣與硫酸鈣溶解度曲線圖 D. 碳酸鈣水垢析出的判斷方式 飽和指數 ( L.S.I. ) 穩定指數 ( R.S.I 或 S.I. ) 結垢指數 ( P.S.I. ) 飽和 PH 值( PHS )之關係式： Ca ( HCO3 )2 ＝ ＝ Ca2+ + 2HCO3- HCO3- ＝＝ H+ + CO32- CaCO3 ＝＝ Ca2+ + CO32- PHS ＝ PCa + PM-ALK + “C” SCALE 1.飽和指數(L.S.I.) L.S.I. ＝ PH － PHS L.S.I. ＞ 0 傾向結垢 L.S.I. ＝ 0 傾向不腐蝕、不結垢 L.S.I. ＜ 0 傾向腐蝕 2.穩定指數(R.S.I.) R.S.I. ＝ 2 PHS － PH R.S.I. ＜ 6 傾向結垢 R.S.I. ＝ 6 傾向不腐蝕、不結垢 R.S.I. ＞ 6 傾向腐蝕 3.結垢指數(P.S.I.) P.S.I. ＝ 2 PHS － PHeq P.S.I. ＜ 6 傾向結垢 P.S.I. ＝ 6 傾向不腐蝕、不結垢 P.S.I. ＞ 6 傾向腐蝕 PHeq ＝ 1.465 Log M ＋ 4.54 PH－磷酸鈣飽和PH ＞1.5 磷酸鈣水垢析出 PH－磷酸鈣飽和PH ＜1.5 無磷酸鈣水垢析出 E. 磷酸鈣水垢析出的判斷方式 磷酸鈣飽和PH值之平衡關係式： Ca3 ( PO4 ) 2 ＝＝ 3Ca2+ ＋ 2PO43- H3PO4 ＝＝ H+ ＋H2PO4- H2PO4- ＝＝ H+ ＋HPO42- HPO42- ＝＝ H+ ＋PO43- F. 水垢組成的簡便定性方法 加鉬酸銨試液再加HNO3，產生黃色沉澱，然後 再加氨水會使沉積物溶解，即為磷酸鹽垢 磷酸鹽垢 加HNO3溶解，產生藍色和黃綠色溶液 銅垢 加HNO3溶解，產生黃色溶液 　 氧化鐵垢 在熱HCL和HNO3中緩慢溶解，產生白色不溶物 矽