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准规定,给水硬度≤0.03 mmol/L。总硬度包括暂
时硬度和永久硬度。
暂时硬度。水中钙和镁主要是重碳酸盐如
Ca(HCO,) 、Mg(HCO,) 形式存在时,这些盐形
成的硬度称为暂时硬度,当这些盐类加热煮沸时,
会分解形成成沉淀除去,暂时硬度大部分消除。
永久硬度。除碳酸盐、重碳酸盐以外,钙和镁
形成的其它盐类,如硫酸盐CaSO ,MgSO 及氯
化物CaC1 ,MgC1 ,硅酸钙CaSiO3等等,这些盐
形成的硬度叫做非碳酸盐硬度或永久硬度。水中
的永久硬度即使加热至煮沸也无法沉淀消除。
3)总碱度(A)。水中的氢氧根OH一、碳酸根
离子co; 、重碳酸根离子HCO3及其它一些弱
酸盐类在水溶液中呈碱性,总碱度就表示这些离
子总和的数目,单位为mmol/L。水中的阳离子主
要是ca 及Na+。OH一、co; 、及HCO3与
Ca“
、Mg 形成的碱度称为钙镁盐碱度,与Na
形成的碱度称为钠盐碱度。总碱度(A)=钙镁盐
碱度+钠盐碱度。Ca 及Mg 与co; 及OH一
形成的物质都易形成沉淀从水中分离出来。因此
一般水中钙镁盐碱度只可能是钙镁与重碳酸根的
盐类,即:Ca(HCO,) 、Mg(HCO ) 。而钠盐碱度
则可能是NaOH、Na HCO3或Na2 CO3。
4)含盐量。水中各种盐类的总和,亦即水中
全部阴离子与阳离子的总和,单位为mg/L。
5)pH值。水中氢离子的负对数。pH=7表
示水呈中性;pH>7呈碱性;pH<7呈酸性。
6)溶解氧:表示单位体积水中的所溶解的氧
气量,单位为mg/L。GB1576—2001标准规定蒸
发量>t6 t/h的锅炉必须除氧,且含氧指标≤0.1
mg/ L。
1.2 水中的硬度与碱度的关系
水中硬度和碱度的关系,是分析水质确定水
质类型及水处理方法的重要依据。
水中的暂时硬度其成分也是Ca(HCO,) 、Mg
(HCO,) ,所以暂时硬度就是钙镁盐碱度。也就
是说暂时硬度既是形成硬度的物质,也是形成碱
度的物质。水中的永久硬度与钠盐碱度能发生反
应而产生沉淀,因此它们不能在水中共存。
CaSO4+ Na2 CO3--*CaCO3 + Na2 SO4
CaC12+Na2 CO3---~CaCO3 + 2NaC1
因此钠盐碱度有消除永久硬度的能力,故也
称为负硬度。
硬度与碱度的关系如下表1所示。
表1 硬度与碱度的关系
H >A
H =A
H <A
A
A
H
H —A
0
0
0
0
A —H
1)总硬度>总碱度(H>A)。此时水中有永
久硬度和暂时硬度,无钠盐碱度,水中总碱度等于
暂时硬度。
2)总硬度=总碱度(H=A)。此时水中既无
永久硬度也无钠盐碱度,只有暂时硬度及其对应
的碱度,所以总碱度等于暂时硬度;
3)总硬度<总碱度(H<A)。此时水中无永
久硬度而有钠盐碱度,水中总硬度等于暂时硬度,
总碱度=暂时硬度+钠盐碱度。
锅炉的水质指标一般采用化学分析的方法来
进行检测,如某锅炉房的原水实测指标为:H=6.
0 mmol/L,A=5.0 mmol/L,即H>A,也就是说水
中Ca +Mg >HCO3,HCO3形成的碱度为5.0
mmol/L,Ca¨
、Mg 多于HCO 的部分与sO; 、
Cl一形成永久硬度,从而以水垢的形式沉积在锅
炉设备中,因此应采用有效的方法对其进行除垢。
所以对锅炉水质指标(硬度和碱度)进行分析,为
选择水处理方法具有很好的指导意义。
2 工业锅炉的水处理
工业锅炉水处理方法很多,总体可分为锅外
水处理和锅内水处理。锅外水处理主要是水的软
化,即在水进入锅炉之前,通过物理的、化学的及
电化学的方法除去水中的钙、镁硬度盐和氧气,防
止锅炉结垢和腐蚀。锅内水处理就是往锅炉(或
给水箱、给水管道)内投加药剂达到防止或减轻
锅炉结垢和腐蚀的目的。
2.1 锅外水处理
锅外水处理流程图如下图1所示。
1)预处理。在原水使用前应进行沉淀、过
滤、凝聚等净化处理。对于高硬度或高碱度的原
水,在离子交换软化前,还应采用化学方法进行预
处理。化学预处理方法有:
a.石灰软化处理。将生石灰调制成石灰乳
CaO+H O—Ca(OH) ,配置成一定浓度的石灰
乳溶液后加入水中反应如下:
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