六、濃縮倍數(shù)的計算
(十六)濃縮倍數(shù)
提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)可以降低補充水量以節(jié)約水資源,可以降低排污水量以減少廢水處理量。提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)還可以節(jié)約水處理藥劑的消耗量,降低水處理的成本。因此,對濃縮倍數(shù)的監(jiān)測十分重要。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運行時,人們通常根據循環(huán)冷卻水中,某一種組分的濃度或某一性質與補充水中的某一種組分的濃度或某一性質之比計算循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)K。即
K=CR/CM
式中 CR——循環(huán)水中某一種組分的濃度或某一種性質的值;
CM——補充水中某一種組分的濃度或某一種性質的值。
對于用來監(jiān)測濃縮倍數(shù)的組分濃度或性質的要求是:它們只隨濃縮倍數(shù)的增加而成比例地增加,而不受運行中其他條件(加熱、曝氣、投加水處理劑、沉積或結垢等)的干擾。通等選用的組分濃度和性質有:氯離子濃度、二氧化硅濃度、鉀離子濃度、鈣離子濃度、含鹽量和電導率。現(xiàn)分別對他們做一介紹。
1.氯離子濃度
由于氯離子濃度的測定方法比較簡單,在循環(huán)冷卻水的運行過程中氯離子既不揮發(fā),也不沉淀,再加以為了了解水的腐蝕性,在日常的水質監(jiān)測項目中就有氯離子濃度一項,所以在濃縮倍數(shù)的監(jiān)測中,人們常用循環(huán)冷卻水中的氯離子濃度[Cl-]。與補充水中的氯離子濃
度 [ Cl-]M之比來計算循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)K。即
K=[Cl-]R/[Cl-]M
在循環(huán)冷卻水的日常運行中,通常要加氯、次氯酸鈉、氯化異氰尿酸、潔爾滅等含氯離子的藥劑去控制水中的微生物。此時,循環(huán)冷卻水中會引入額外的氯離子,從而使測得的濃縮倍數(shù)偏高。
2.二氧化硅濃度
人們還選用循環(huán)冷卻水中Si02的濃度[Si02]R和補充水中Si02的濃度[Si02]M之比去計算循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)K。即
K=[Si02]R/[Si02]M
除了有些水處理方案選用硅酸鹽作水處理劑外,在循環(huán)冷卻水的日常運行中,一般情況了不向循環(huán)冷卻水中引入硅酸鹽。因此,用二氧化硅濃度計算濃縮倍數(shù)受到的干擾較少。但要注意的是,當硅酸鹽與鎂離子濃度都高時,循環(huán)水中會生成硅酸鎂沉淀而使監(jiān)測的結果偏低。此外,測定二氧化硅濃度的分析方法比測定氯離子濃度的要復雜一些。
3.鉀離子濃度
大多數(shù)鉀鹽的溶解度較大,在循環(huán)冷卻水的運行過程中又不會從水中析出,人們也很少用鉀鹽作水處理劑,故用循環(huán)冷卻水中鉀離子濃度[K+]R。與補充水中鉀離子濃度[K+]M比計算濃縮倍數(shù)K時受到的干擾較少。此時
K= [K+]R /[K+]M
多數(shù)補充水中鉀離子濃度較低,加以鉀離子的分析常用火焰光度法,不便于現(xiàn)場監(jiān)測時使用。
4.鈣離子濃度
也有人用循環(huán)冷卻水中鈣離子濃度 [Ca2+]R 與補充水中鈣離子濃度 [Ca2+]M 之比去計算濃縮倍數(shù)K。此時
K=[Ca2+]R/[Ca2+]M
除了有時用次氯酸鈣作殺生劑外,人們很少用鈣鹽作為循環(huán)冷卻水處理的藥劑。因此,加藥不易使其中的鈣離子濃度受到干擾。但不少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行過程中容易結垢,尤其在高硬度、高堿度、高pH值和高濃縮倍數(shù)時,用鈣離子濃度計算濃縮倍數(shù)時所得到的結要往往偏低。
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