總硬濃縮倍數(shù)概念在循環(huán)冷卻水監(jiān)控中的運(yùn)用初探
摘 要：工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由于水中所含成分的復(fù)雜，其循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢情況也很復(fù)雜，多數(shù)情況下同時(shí)存在腐蝕和結(jié)垢，系統(tǒng)的狀態(tài)不是腐蝕就是結(jié)垢。所以，采用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)就不能準(zhǔn)確地反映工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，我們提出了一個(gè)新的監(jiān)控水質(zhì)的方法——總硬濃縮倍數(shù)跟隨率法。
衡量一個(gè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)是否穩(wěn)定，有兩個(gè)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(lái)鑒別水質(zhì)的穩(wěn)定性，從理論上說(shuō)是很清楚的，但是飽和指數(shù)只能說(shuō)明水質(zhì)的穩(wěn)定傾向，并不能指出不穩(wěn)定的程度。通過(guò)穩(wěn)定指數(shù)的計(jì)算，則可以對(duì)水質(zhì)的穩(wěn)定性做出進(jìn)一步的鑒別。但是，飽和指數(shù)與穩(wěn)定指數(shù)也存在著內(nèi)在缺陷，那就是它們只通過(guò)分析水中碳酸鈣的溶解與析出來(lái)判斷水的結(jié)垢或腐蝕，沒(méi)有反映其他結(jié)垢或腐蝕物質(zhì)所產(chǎn)生的作用，沒(méi)有涉及腐蝕的電化學(xué)過(guò)程和物質(zhì)結(jié)晶過(guò)程，沒(méi)有考慮各雜質(zhì)之間、雜質(zhì)與水及金屬之間的相互關(guān)系。工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由于水中所含成分的復(fù)雜，其循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢情況也很復(fù)雜，多數(shù)情況下同時(shí)存在腐蝕和結(jié)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(jié)垢。所以，采用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)就不能準(zhǔn)確地反映工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，我們結(jié)合運(yùn)行實(shí)踐，提出了一個(gè)新的監(jiān)控水質(zhì)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(chēng)R總硬）即循環(huán)水與補(bǔ)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(bǔ)充水[總硬]
KCl－＝循環(huán)水[Cl－]/補(bǔ)充水[Cl－]
因?yàn)檠h(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(lái)表示。如果水的鈣鎂離子均未形成結(jié)垢（即也未損失），那么總硬的濃縮倍數(shù)K總硬應(yīng)與K Cl－相等。但實(shí)際上由于多少有結(jié)垢存在，循環(huán)冷卻水中的鈣鎂離子總有些減少，這時(shí)K總硬就變小，即R總硬應(yīng)小于1.R總硬越接近1，說(shuō)明結(jié)垢情況越少；反之，R總硬越偏離1，則說(shuō)明結(jié)垢情況越嚴(yán)重。于是通過(guò)計(jì)算R總硬值，便可達(dá)到監(jiān)控水質(zhì)情況的目的。
在運(yùn)用R總硬對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控的實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：
（1）補(bǔ)充水質(zhì)的不穩(wěn)定性（Cl－和Ca2＋濃度變化）導(dǎo)致部分R總硬值與實(shí)際情況不符，因此只能獲得階段性水質(zhì)變化情況，而不是逐日逐時(shí)的。
（2）當(dāng)投加含氯殺菌劑時(shí)導(dǎo)致[Cl－]測(cè)試受到干擾，KCl－無(wú)法計(jì)算，R總硬出現(xiàn)間斷性空白。
（3）當(dāng)循環(huán)冷卻水的pH值發(fā)生變化（降低）時(shí)，磷系配方藥劑有可能導(dǎo)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(huì)造成河水富營(yíng)養(yǎng)化，危害地面水水質(zhì)。
利用總硬濃縮倍數(shù)概念對(duì)循環(huán)冷卻水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控的工作剛剛開(kāi)展，我們將在實(shí)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。
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