《水质工程学》课程教学资源（PPT课件）第24章 循环冷却水水质（稳定）处理 2循环冷却水系统防垢防腐处理

824-2循环冷却水系统防垢防腐处理水质稳定内容：(1）防止循环水结水垢：(2)防止循环水结污垢：(3)防止循环水对设备腐蚀。对水的处理，对三者均有影响。所以应用综合处理

§24-2循环冷却水系统防垢， 防腐处理 水质稳定内容： （1）防止循环水结水垢； （2）防止循环水结污垢； （3）防止循环水对设备腐蚀。 对水的处理，对三者均有影响。 所以应用综合处理

一、防腐蚀处理:主要方法：膜保护，在金属表面生成一层保护膜形成：金属氧化物膜（一）氧化膜型缓冲剂：形成：金属氢氧化物膜1、铬酸盐：Na,CrO4（铬酸钠）K,CrO4（铬酸钾）Na,Cr2O4（重铬酸钠）K,Crz04（重铬酸钾）

一、防腐蚀处理： ◼ 主要方法：膜保护，在金属表面生成一层保护膜。 形成：金属氧化物膜 ◼ （一）氧化膜型缓冲剂： 形成：金属氢氧化物膜 1、铬酸盐：Na2CrO4（铬酸钠） K2CrO4（铬酸钾） Na2Cr2O4（重铬酸钠） K2Cr2O4（重铬酸钾）

高浓度时：具有阳极和阴极缓蚀铬酸盐具有：剂的双重作用。低浓度时：仅起阴极极化作用反应：6Fe0+2CrO42-+2H,0=Cr,Q;+6Fe,Q,+4H0膜物质有重金属有污染，使用受限制2、亚硝酸盐及硝酸盐：NaNO,NaNO,使阳极极化，反应：4Fe+3NO2-+3H+=2Fe,Q,+NH,+N2膜物质

高浓度时：具有阳极和阴极缓蚀 ◼ 铬酸盐具有： 剂的双重作用。 低浓度时：仅起阴极极化作用。 ◼ 反应： 6FeO+2CrO4 2－+2H2O=Cr2O3+6Fe2O3+4HO－ 膜物质 有重金属有污染，使用受限制 ◼ 2、亚硝酸盐及硝酸盐： NaNO2 NaNO3 使阳极极化， 反应： 4Fe+3NO2 －+3H+=2Fe2O3+NH3+N2 膜物质

（二）、水中离子沉淀膜型缓蚀剂：难溶盐防蚀薄膜形成L络合物防蚀膜膜孔多、较厚、松散、密合性差，热阻提高。1、聚磷酸盐：EDTMP（聚磷酸钠）0缓蚀用量10~15mg/LNaOONaO一P(以PO43-计)ONaYn=14~16是阴极缓蚀剂，与Ca2+、Mg2+、Zn2+离子形成络合盐保护膜

◼ （二）、水中离子沉淀膜型缓蚀剂： 难溶盐防蚀薄膜 ◼ 形成 络合物防蚀膜 ◼ 膜孔多、较厚、松散、密合性差，热阻 提高。 ◼ 1、 聚磷酸盐： EDTMP（聚磷酸钠） 缓蚀用量10~15mg/L (以PO4 3－计) n=14~16 是阴极缓蚀剂，与Ca2+ 、Mg2+ 、Zn2+离子 形成络合盐保护膜

2、正磷酸盐：阳极缓蚀剂形成FePO4、Fe,O,保护膜0二正磷酸钠：NasPONa-0--P--O--Na福Na3、锌盐：阴极缓蚀剂。产生Zn(OH),保护膜药剂：ZnCl2、ZnSO4、ZnNO对环境有污染，使用受限制

◼ 2、正磷酸盐：阳极缓蚀剂。 形成FePO4、Fe2O3保护膜。 ◼ 3、锌盐：阴极缓蚀剂。 产生Zn(OH)2保护膜。 药剂：ZnCl2、ZnSO4、ZnNO3 对环境有污染，使用受限制

（三）金属离子沉淀膜型缓蚀剂：机理：缓蚀剂使金属离子活化溶解，在金属离子浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，形成保护膜。1、琉基苯并噻唑:(MBT)CuN是铜的阳极缓蚀剂SH用量：1~2mg/LSCu(BZT)12、苯并三唑：MBT 与N是铜的阳极缓蚀剂。Cu的整合作用鳌合机理不明确。NN

◼ （三）金属离子沉淀膜型缓蚀剂： ◼ 机理：缓蚀剂使金属离子活化溶解，在金属离子 浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，形成保护膜。 ◼ 1、巯基苯并噻唑: (MBT) 是铜的阳极缓蚀剂。 用量：1~2mg/L ◼ 2、苯并三唑：（BZT） 是铜的阳极缓蚀剂 。 鳌合机理不明确

（四）吸附膜型缓蚀剂：疏水基机理：有机缓蚀剂，分子具有亲水基亲水基吸附在洁净的金属表面，疏水基朝向水中，由疏水作用来阻碍水和溶解氧向金属迁移，来隔绝金属的腐蚀。（1）极性基（亲水基）：如有机胺（胺取代金属吸附的水）HHH11HMO+ N-R-MNR+O1/HHHH(2)疏水基R：直链脂肪胺C~C18缺点：分析方法复杂，浓度难控制，价格贵

◼ （四）吸附膜型缓蚀剂： 疏水基 ◼ 机理：有机缓蚀剂，分子具有 亲水基 ◼ 亲水基吸附在洁净的金属表面，疏水基朝向水 中，由疏水作用来阻碍水和溶解氧向金属迁移， 来隔绝金属的腐蚀。 ◼ （1）极性基（亲水基）： 如有机胺（胺取代金属吸附的水） H H H ｜ ｜ H M O + N—R→M N—R+ O H ｜ ｜ H H H ◼ （2）疏水基R：直链脂肪胺C8 ~C18 ◼ 缺点：分析方法复杂，浓度难控制，价格贵

防垢处理：（一）防结垢处理：1、用排污法减小浓缩倍数：排污量P4S.PPA(P, + P)S-SBSB补充水含盐量，S循环水含盐量，P蒸发水量百分比，(与循环总水量的百分比)P, P3-风吹和渗漏损失百分比P4+3~5%仅适用于S远小于S，且新鲜水源充足

二、防垢处理： ◼ （一）防结垢处理： ◼ 1、用排污法减小浓缩倍数： 排污量P4 SB——补充水含盐量， S——循环水含盐量， P1——蒸发水量百分比，(与循环总水量的百分比) P2 P3——风吹和渗漏损失百分比。 P4≯3~5% 仅适用于SB远小于S， 且新鲜水源充足。 ( ) 2 3 1 4 P P S S S P P B B − + − =

2、降低补充水的碳酸盐硬度降低补充水的碳酸盐硬度，进而使SB降低。适用在补充水水质很差或需提高浓缩倍数的情况采用酸化法：水中加酸转化使碳酸盐硬度非碳酸盐硬度

◼ 2、降低补充水的碳酸盐硬度。 ◼ 降低补充水的碳酸盐硬度，进而使SB 降低。 ◼ 适用在补充水水质很差或需提高浓缩倍 数的情况采用。 ◼ 酸化法： 水中加酸 使碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度 转化

3、加阻垢剂：（提高冷却水中允许的极限碳酸盐硬度)机理：（1）螯合作用：（增溶Solubiligation）螯合剂将CaCO,螯合在一起在水中呈悬浮状态。（絮凝作用）（2）分散作用：（dispersion分散）分散剂具有表面活性，吸附在CaCO,微小晶坏的表面上，以小晶坏的形式存在于水中，防止结垢。（3）使结晶改良：（crystal晶体modificatim改良）（使晶格歪曲作用）使形成的CaCO,结晶松散，不坚硬，易去除

◼ 3、加阻垢剂：（提高冷却水中允许的极限碳酸 盐硬度） ◼ 机理： ◼ （1）螯合作用： （增溶Solubiligation） 螯合剂将CaCO3螯合在一起在水中呈悬浮状态。 （絮凝作用） ◼ （2）分散作用： （dispersion分散） 分散剂具有表面活性，吸附在CaCO3微小晶坯 的表面上，以小晶坯的形式存在于水中，防止 结垢。 ◼ （3）使结晶改良:（crystal晶体modificatim改良） （使晶格歪曲作用）使形成的CaCO3结晶松散， 不坚硬，易去除