六、浓缩倍数的计算
(十六)浓缩倍数
提高循环冷却水的浓缩倍数可以降低补充水量以节约水资源,可以降低排污水量以减少废水处理量。提高循环冷却水的浓缩倍数还可以节约水处理药剂的消耗量,降低水处理的成本。因此,对浓缩倍数的监测十分重要。
循环冷却水系统日常运行时,人们通常根据循环冷却水中,某一种组分的浓度或某一性质与补充水中的某一种组分的浓度或某一性质之比计算循环冷却水的浓缩倍数K。即
K=CR/CM
式中 CR——循环水中某一种组分的浓度或某一种性质的值;
CM——补充水中某一种组分的浓度或某一种性质的值。
对于用来监测浓缩倍数的组分浓度或性质的要求是:它们只随浓缩倍数的增加而成比例地增加,而不受运行中其他条件(加热、曝气、投加水处理剂、沉积或结垢等)的干扰。通等选用的组分浓度和性质有:氯离子浓度、二氧化硅浓度、钾离子浓度、钙离子浓度、含盐量和电导率。现分别对他们做一介绍。
1.氯离子浓度
由于氯离子浓度的测定方法比较简单,在循环冷却水的运行过程中氯离子既不挥发,也不沉淀,再加以为了了解水的腐蚀性,在日常的水质监测项目中就有氯离子浓度一项,所以在浓缩倍数的监测中,人们常用循环冷却水中的氯离子浓度[Cl-]。与补充水中的氯离子浓
度 [ Cl-]M之比来计算循环冷却水的浓缩倍数K。即
K=[Cl-]R/[Cl-]M
在循环冷却水的日常运行中,通常要加氯、次氯酸钠、氯化异氰尿酸、洁尔灭等含氯离子的药剂去控制水中的微生物。此时,循环冷却水中会引入额外的氯离子,从而使测得的浓缩倍数偏高。
2.二氧化硅浓度
人们还选用循环冷却水中Si02的浓度[Si02]R和补充水中Si02的浓度[Si02]M之比去计算循环冷却水的浓缩倍数K。即
K=[Si02]R/[Si02]M
除了有些水处理方案选用硅酸盐作水处理剂外,在循环冷却水的日常运行中,一般情况了不向循环冷却水中引入硅酸盐。因此,用二氧化硅浓度计算浓缩倍数受到的干扰较少。但要注意的是,当硅酸盐与镁离子浓度都高时,循环水中会生成硅酸镁沉淀而使监测的结果偏低。此外,测定二氧化硅浓度的分析方法比测定氯离子浓度的要复杂一些。
3.钾离子浓度
大多数钾盐的溶解度较大,在循环冷却水的运行过程中又不会从水中析出,人们也很少用钾盐作水处理剂,故用循环冷却水中钾离子浓度[K+]R。与补充水中钾离子浓度[K+]M比计算浓缩倍数K时受到的干扰较少。此时
K= [K+]R /[K+]M
多数补充水中钾离子浓度较低,加以钾离子的分析常用火焰光度法,不便于现场监测时使用。
4.钙离子浓度
也有人用循环冷却水中钙离子浓度 [Ca2+]R 与补充水中钙离子浓度 [Ca2+]M 之比去计算浓缩倍数K。此时
K=[Ca2+]R/[Ca2+]M
除了有时用次氯酸钙作杀生剂外,人们很少用钙盐作为循环冷却水处理的药剂。因此,加药不易使其中的钙离子浓度受到干扰。但不少循环冷却水系统在运行过程中容易结垢,尤其在高硬度、高碱度、高pH值和高浓缩倍数时,用钙离子浓度计算浓缩倍数时所得到的结要往往偏低。
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