水处理培训教案课件

1、工业锅炉水处理宜市特检所：宋卫江电话子邮箱：ycat666概 述一、学习重点1、化学、锅炉及水处理基础知识；2、锅内、锅外水处理原理、设备操作等；3、水质标准和水质分析方法。二、学习形式1、学员自学为主；2、老师讲授重点，随堂答疑，考前串讲；3、少动笔、多动脑，理解助记忆。第一章 锅炉基本知识第一节 锅炉概述锅炉：是利用燃料燃烧释放的热能或其它热能，对水或其它介质进行加热，以获得蒸汽、热水或其它工质的设备。锅炉组成：由锅、炉、附件仪表和附属设备等四大部分组成。锅-锅炉中盛水、蒸汽或其它介质的密封受压部分，其作用是吸收“炉”释放出的热量，从而使低温介质变成高温介质；热

2、水锅炉使低温水变成高温水，蒸汽锅炉将水变成具有一定压力和温度的蒸汽。锅主要包括：锅筒（汽包）、水冷壁、对流管、集箱（联箱）、过热器、再热器和省煤器等。附属设备-燃料的供给与制备系统和工作介质的供给、循环系统等，主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃气装置以及风机、泵、出渣、清灰、空气预热、除尘等装置。锅炉的工作过程：锅炉的工作包括以下三个连续进行的过程：燃料的燃烧或其它方式的放热过程热量向锅水等工质传递的传热过程工质被加热、汽化的吸热过程锅炉的特点：锅炉是一种受热、承压、有发生爆炸危险的特种设备；锅炉比一般机械设备的工作条件更为恶劣；锅炉用途十分广泛，各行各业都离不开它。基于锅炉的上述特点，特种

3、设备安全监察条例规定：锅炉等特种设备的生产（含设计、制造、安装、维修、改造）、使用、检验检测及其监督检查等环节，都必须严格遵循相关法规、标准的规定，从业人员（含操作和管理）必须持证上岗。 第二节 锅炉的水汽循环水汽循环 锅炉水汽循环是指锅内水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面的闭合回路中有规律地、连续不断地流动的过程。 锅炉水循环方式有自然循环和强制循环两种。 自然循环是依靠受热部分汽水混合物的密度小于不受热水的密度，从而形成压力差，促使锅水流动。 强制循环是利用水泵的推动作用，强迫锅水流动。 工业蒸汽锅炉，绝大多数采用自然循环。水汽循环回路：第三节 锅炉的分类锅炉的分类: 锅炉的分类方法很多： 按

4、用途分，如工业锅炉、生活锅炉、电站锅炉、机车锅炉等； 按结构分：如水管锅炉、火管锅炉等； 按工质分：如蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉等； 按热源性质分：如燃油锅炉、燃煤锅炉、余热锅炉等。工业锅炉分类（电站锅炉除外）： 锅壳式锅炉：立式锅炉、卧式锅炉等； 水管式锅炉：直管锅炉（如纵置式水管锅炉）、弯管锅炉（如单锅炉水管锅炉）等。第二章 化学基础知识第一节 基本概念1、物理变化与化学变化 物理变化中物质的组成不变，化学变化中有新的物质产生。2、原子和原子量 原子：原子是化学变化中的最小微粒。 原子的质量很小，常用相对原子量来表示。相对原子量无量纲（即没有单位），可从资料中查得，常用于进行计算。

5、3、分子、分子式与相对分子量： 分子：是能够独立存在，并保持物质化学性质的最小微粒。 分子总是在不断运动的状态中。5、化合价：一种元素的原子（或原子团）能和其它原子（或原子团）相结合的数目称为该原子的化合价。元素的化合价有正价和负价之分，通常符合以下规律（个别例外）： 氢的化合价为+1价，氧的化合价为-2价； 金属元素一般都为正价； 非金属元素与氧化合时为正价，与氢化合时为负价； 单质的分子中，元素的化合价为零； 各种化合物分子，都是由正价元素与负价元素组成，且正价总数与负价总数必定相等。6、常见的化学反应类型：置换反应：在化学反应中单质的原子代替化合物中另一种原子的反应。 例：Zn + 2H

6、Cl ZnCl 2+ H2化合反应：由两种或两种以上的物质互相化合成一种新的物质的反应。 例：CaO + H2 O Ca(OH) 2分解反应：由一种物质分解成两种或两种以上的新物质的反应。 例：Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O 复分解反应：由两种化合物互相反应，彼此交换成分，生成两种新的化合物的反应。 例：2NaOH + H2 SO4 Na2 SO4 +2 H2 O 氧化还原反应：在化学反应中，如反应前后，参加反应的元素的化合价发生了改变，该反应称为氧化还原反应。 例：2Na2 SO3 + O2 2Na2 SO4第二节 酸、碱、盐、氧化物及络合物1、酸与酸的共性酸：凡是在

7、水溶液中电离出来的阳离子全部是H+化合物称为酸。酸的共性： 能使酸碱指示剂变色。如石蕊试纸-红色；甲基橙指示剂-红色；酚酞指示剂-不变色。 与金属氧化物反应，生成盐和水。 与碱发生中和反应，生成盐和水。 与盐反应，生成新盐和新酸。 与较活泼金属反应，生成盐和氢气。2、碱与碱的共性碱：凡是在水溶液中电离出来的阴离子全部是OH-化合物称为碱。碱的共性：能使酸碱指示剂变色。石蕊试纸-蓝色 ；甲基橙指示剂-黄色；酚酞指示剂-红色。与非金属氧化物反应，生成盐和水。与酸发生中和反应，生成盐和水。与盐反应，生成新盐和新碱。第三节 物质的量、摩尔及摩尔质量1、基本单元：由于分子和原子等粒子极其微小，而物质的性

8、质通常是由数亿万个分子或原子体现出来的，为了便于运用建立了基本单元的概念。基本单元是某一类粒子的特定组合。 在化学反应中，为了方便计算，通常将参加化学反应的物质以一价离子为基本单元。2、摩尔：摩尔是一系统物质的量，该系统中所含的基本单元数与0.012kg的12C原子数目相等。 摩尔是物质的量的法定计量单位，符号为mol，简称“摩”。在使用摩尔时必须指明基本单元。3、摩尔质量：每摩尔物质的质量。单位为：g/ mol，用符号M表示。在数值上摩尔质量等于该基本单元相应的式量。 凡是涉及到“摩尔”概念，都须指明基本单元。对于同一物质，规定的基本单元不同基摩尔质量也就不同。如： H2 SO4的摩尔质量为

9、98 g/ mol ；而1/2 H2 SO4的摩尔质量为49 g/ mol。4、物质的量与物质的质量：物质的量与物质的质量是两个不同的基本量。物质的量其法定计量单位为mol，物质的质量其法定计量单位为Kg、g、mg。4、浓度：在一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量称为溶液的浓度。5、常用的几种浓度的表示方法 质量百分比浓度：用溶质的质量占全部溶液（溶质+溶剂）质量的百分比来表示的溶液的浓度。 溶质质量质量百分比浓度 = 100% 溶液质量 溶质质量 = 100% 溶质质量+溶剂质量 量浓度：以单位体积中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度。常用CA来表示，A为基本单元。其法定单位为mol/m3，导出

10、单位是 mol/L。 摩尔浓度也是量浓度。它是指1000ml溶液中所含溶质的摩尔数，常用符号 mol/L表示。 体积比浓度：表示溶质与溶剂按XY的比例配制的溶液的浓度。只适 用于溶质为液体的溶液。 滴定度：是指1ml一定浓度的标准溶液中所含相当于被测物质的质量（g、mg），常用符号TA表示（ A为被测物质）。第三章 锅炉用水基本知识第一节 水中杂质及其对锅炉的影响一、水中杂质的分类 天然水中的杂质种类很多，按其性质分为：无机物、有机物、微生物；按其颗粒大小分为：悬浮物、胶体 、溶解物质，其中溶解物质又可分为：溶解盐类和溶解气体。1、悬浮物：是构成水中混浊度的主要原因，粒径大于10-4mm，可通

11、过自然沉降与过滤来除去。2、胶体：是构成水中混浊度的主要原因，它大都是由许多分子或离子所组成的集合，粒径一般为10-6mm-10-4mm，通过在水中加入混凝剂、混凝、澄清和过滤，可除去。3、溶解物质：天然水中的溶解物质大都以离子或溶解气体的状态存在，粒径小于10-6mm，人的肉眼无法观察到。二、水杂质对锅炉的影响 水中杂质对锅炉的影响是多方面的，不同杂质分别对锅炉运行产生各种不良影响。1、悬浮物对锅炉的影响主要有： 在锅内产生沉积，形成泥垢，影响传热；易堵塞炉管、阀门，破坏水循环；因受热面过热造成锅炉事故。 漂浮在蒸发面上，易引发汽水共腾，降低蒸汽品质。 易污染离子交换树脂，降低交换容量，影响

12、交换器出水品质。2、胶体对锅炉的影响主要有： 在一定的条件下，胶体会在受热面上结生难以除去的坚硬水垢。 当给水中胶体含量较高时，在蒸发面上产生大量泡沫，易恶化蒸汽品质，影响水位的正确显示，影响锅炉安全运行。 胶体可将离子交换树脂包裹起来，降低树脂的交换能力，造成树脂中毒，影响交换器出水品质。3、溶解物质对锅炉的影响主要有： 钙、镁及其它高价金属离子（其含量称为“硬度”）是引起锅炉结垢的最主要原因。 碳酸盐等碱性溶解物质浓度过高时，不但会严重影响蒸汽品质，还易引起碱性腐蚀。 铁离子会加速锅炉的电化学腐蚀；极易使离子交换树脂中毒，大大降低树脂的交换容量，影响出水品质。 氯离子是一种活化离子，在一定

13、的条件下会破坏金属表面的保护膜，加速腐蚀的进行；特别易发生点蚀。 第二节 锅炉水处理的目的与要求一、锅炉用水的分类 锅炉用水根据其部位和作用的不同，可分为以下几种：原水、给水、补给水、生产回水和凝结水、锅水、排污水、冷却水等。 在水处理工艺中，常把未经钠离子交换处理的水称为生水或硬水；把经钠离子交换软化处理后的水称为软水；把经阳、阴离子交换处理后的水称为除盐水。二、水中杂质对锅炉的危害1、水质不良对锅炉的危害主要有：结垢、腐蚀、蒸汽品质恶化。2、锅炉水质不良的后果：锅炉事故、经济损失。三、锅炉水处理的目的与要求1、目的： 除去对锅炉有害的杂质，防止锅炉结垢和腐蚀，保持蒸汽品质良好，保证锅炉安全

14、经济运行。2、根据锅炉水处理监督管理规则的规定，锅炉水处理的主要要求有： 因锅炉、水源实际，选择合理、有效的水处理方法； 正确选用水处理设备（包括离子交换树脂）和药剂； 做好水处理设备的安装、调试及验收工作； 做好日常水质处理、水质分析和检验工作； 水处理人员需经培训合格后，持证上岗。第三节 锅炉水质指标水质：就是指水和其中的杂质所共同表现的综合特性。水质指标：评价水质好坏的项目，称为水质指标。二、工业锅炉常用的水质指标1、悬浮物（XG）：是指经过过滤后分离出来的不溶于水的固体混合物的含量。包括悬浮物和胶体。计量单位用mg/L表示。2、溶解固形物(RG)：表示水中各种溶解盐类含量的总和。溶解固

15、形物的计量单位用mg/L表示。 锅水中溶解固形物指标主要是用来衡量锅水的浓度，以便合理地控制锅炉的排污量。 在一定的条件下，水中的溶解固形物含量与氯离子（Cl-）的含量比值接近于常数。因此可以通过测定水中氯离子的含量来间接控制锅水的浓度。 此外测定水中电导率也是一种方便、快捷地衡量水中含盐量的方法3、硬度（YD）：表示水中高价金属离子的总浓度。通常指水中钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）的含量。 硬度分为：碳酸盐硬度，即暂时硬度； 非碳酸盐硬度，即永久硬度。 硬度的计量单位用mmol/L表示。 硬度的基本单元：C（1/2Ca2+、1/2Mg2+），规定以一价离子为基本单元。4、碱度（JD）：表示

16、水中能接受氢离子（H+）的一类物质的量。 碱度分为：酚酞碱度（ JD酚）、甲基橙碱度（ JD总也称总碱度）。 碱度的计量单位用mmol/L表示。 碱度的基本单元：C（OH-、1/2CO32- 、HCO3-），规定以一价离子为基本单元5、 PH值：氢离子浓度的负对数，是表征溶液酸碱性的指标。PH值7溶液呈酸性， PH值7溶液呈中性，PH值7溶液呈碱性。6、相对碱度（XJ）：是为了防止锅炉产生碱脆而规定的一项技术指标。相对碱度表示锅水中游离NaOH含量与溶解固形物的比值，无量纲。 （2JD酚-JD总）40 相对碱度 = - 溶解固形物7、溶解氧：表示水中氧（O2）的含量。计量单位用mg/L表示。8

17、、铁离子：表示水中铁离子（Fe3+、Fe2+）的含量。计量单位用mg/L表示。第四章 工业锅炉水质标准一、现行的工业锅炉水质标准 GB1576-2001工业锅炉水质，由国家质量技术监督局2001年1月10日发布， 2001年10月1日实施。 本标准适用于额定出口蒸汽压力小于等于2.5MPa ，以水为介质的固定式蒸汽锅炉和汽水两用锅炉，也适用于以水为介质的固定式承压热水锅炉和常压热水锅炉。1、蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水一般应采用锅外化学水处理，水质标准见教材P75/表1。2、额定蒸发量小于等于2t/h，且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉（如对汽、水品质无特殊要求）也可以

18、采用锅内加药处理，水质标准见教材P76/表2。3、承压热水锅炉给水应进行锅外水处理，对于额定功率小于等于4.2MW非管架式承压热水锅炉和常压热水锅炉，可采用锅内加药处理，水质标准见教材P77/ 表3。4、直流（贯流）锅炉给水应采用锅外化学水处理，水质标准按教材P75/表1中额定蒸汽压力大于1.6MPa 、小于等于2.5MPa 的标准执行。5、余热锅炉及电热锅炉的水质指标应符合同类型、同参数锅炉的要求。二、工业锅炉水质标准的说明1、标准名称由原来的低压锅炉水质改为 工业锅炉水质；2、适用范围扩大到汽水两用炉和常压热水锅炉；3、允许经当地锅炉压力容器监察机构同意后，对碱度指标的上限值适当放宽；4、

19、增加了可采用测定电导率的方法来间接控制锅水溶解固形物。5、规定对全焊接锅炉相对碱度可不控制。6、对采用锅外化学水处理方法的燃油、燃气锅炉的给水增加了含铁量的控制指标。7、对采用锅内加药处理方法的热水锅炉，其额定功率由2.8MW放宽到4.2MW；给水的总硬度也由4 mmol/L放宽到6 mmol/L。8、对直流和贯流式锅炉及电热锅炉的水质提出了具体要求。三、水质指标的控制1、日常简化分析：一般日常简化分析至少应包括以下几项：硬 度、碱度（包括酚酞碱度）、PH值、氯离子和溶解氧（用除氧器除氧）。2、标准中锅水碱度的下限是为了保证除去锅水硬度，防止结垢而设的；锅水碱度的上限是为了防止因碱度过高影响蒸

20、汽品质而设的；所以锅水碱度指标既不能低，也不能过高。3、应定时对给水水箱中的软水硬度进行监测。4、采用监测氯离子来控制锅炉的排污率。第五章 锅炉的腐蚀与防腐第一节 金属腐蚀概述金属腐蚀：是指金属表面与其周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象。 锅炉腐蚀的主要危害：缩短锅炉使用寿命，造成经济损失；易引起事故，影响锅炉安全运行；增加水中金属离子含量，引起受热面结垢。一、腐蚀分类1、按腐蚀机理分为：电化学腐蚀、化学腐蚀2、按腐蚀状态分为：全面性腐蚀（包括均匀腐蚀和不均匀腐蚀）、局部性腐蚀（如点腐蚀、表皮下腐蚀、穿晶腐蚀等）3、按腐蚀介质分为：氧腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀二、锅炉腐蚀的危害三、影响

21、金属腐蚀的因素 溶解氧、PH值、CO2、含盐量、 Cu2+、Fe3+、温度、锅炉热负荷、水的流速等。第二节 给水除氧 给水除氧是防止锅炉金属腐蚀，保证锅炉热力系统安全运行的重要措施之一。常用的目前除氧方法主要有：1、热力除氧：常用设备是淋水盘热力除氧器，见教材P1062、真空除氧：常用设备是真空式除氧器，见教材P1093、化学除氧（除氧成本较高）：常用除氧剂有：亚硫酸钠、联氨和复合有机除氧剂等4、其它新型除氧装置：解析除氧器、微电脑自控过滤除氧器（以海绵铁作为除氧滤料，近期市场发展较快）第三节 锅炉防腐与保护一、金属保护膜的作用 锅炉在正常运行情况下，金属表面常会覆盖着一层致密的四氧三铁（Fe

22、3O4）的膜，该物质对金属具有良好保护性能。它能将金属与周围介于质隔离开来，使腐蚀速度降低。但是如果锅炉水质控制不好，尤其是PH值过低或过高，破坏了保护膜，那么金属就会加速发生腐蚀。二、停用锅炉的腐蚀 锅炉在停用期间腐蚀速度要比运行期间快得多，大多数的锅炉腐蚀是由于停炉保护不当造成的。停炉腐蚀不仅会缩短锅炉的使用寿命，而且会形成运行隐患。1、停炉腐蚀的原因：锅炉停用后，外界空气大量进入锅炉水汽系统内，大量的氧溶解于锅炉金属表面的水膜中，引起氧腐蚀。如水膜下有水垢，腐蚀将更加强烈。 2、停炉腐蚀的影响因素：湿度、水中含盐量、金属表面的清洁程度。三、停炉保护的常用方法1、干法保护：干燥剂法、烘干法

23、、涂料法。 2、湿法保护：碱液法、亚硫酸钠法、保持压力法。 停炉在1个月以内，适合选用烘干法、保持压力法； 停炉在1-3个月以内，适合选用碱液法、亚硫酸钠法； 停炉在3个月以上，适合选用干燥剂法、涂料法。第六章 锅炉垢渣的形成、危害及排污水垢：附着在锅炉水侧受热面上，难溶的盐类固体沉积物。水渣：锅水中呈松散状的固体沉积物。水渣在高温条件下易转化为二次水垢。一、水垢的形成机理（原因）1、受热分解；2、溶解度降低；3、水的蒸发、浓缩；4、水中物质相互反应及转化。二、水垢的危害1、浪费燃料，降低出力；2、引发事故，影响安全运行；3、堵塞管道，破坏水循环；4、造成垢下腐蚀，缩短锅炉寿命。三、水渣的危害

24、1、影响蒸汽品质；2、堵塞管道，影响水循环；3、形成二次水垢。四、水垢的防治1、加强锅炉的给水处理，保证给水品质符合国家标准。2、做好锅炉的加药、排污工作，保证锅水品质符合国家标准。3、加强锅炉的运行管理，防止锅炉汽水系统的腐蚀，减少给水中含铁量，以确保锅炉在无垢、无沉积物下运行。五、锅炉排污1、排污的目的：降低锅水中过高的含盐量和碱性物质，使之保持在标准允许的范围内，排除锅炉水表面的油脂和泡沫，以保证蒸汽品质良好。及时排除锅内形成的水渣，防止水渣在受热部位聚集成二次水垢，保证锅炉安全运行。2、排污的方式：表面排污：分为表面连续排污和表面定期排污两种，其功能主要是降低锅水中浓缩物，排除锅水表面

25、油脂和泡沫。 底部定期排污：是排除锅内水渣和泥垢等底部沉积物的有效方法3、排污的要求：正确运用不同的排污装置，发挥各自的功能。如降低含盐量，以调节表面排污为主；排除水渣，以底部排污为主。做到勤排、少排、均衡排。即排污次数要多，每次的排污量要少，排污的间隔时间要均匀。底部排污尽量在低负荷时进行。因为此时水循环速度低，水渣易下沉，有利排除。如有多个排污点的，每班至少一次都应进行排污。根据水质分析结果调整锅炉排污量和排污次数。锅水应定时取样分析（一般低压炉每2-4小时一次，中、高压炉每1-2小时一次）。第七章 锅炉的化学清洗锅炉的化学清洗：就是采用某些化学药剂，通过一定的清洗方法来清除锅炉水汽系统中

26、的各种水垢、沉积物及污物，并使金属表面形成良好的钝化保护膜，它包括运行锅炉的除垢清洗和新锅炉的化学清洗。 一、 碱洗（煮）除垢1、碱洗除垢的原理 根据溶度积原理，当溶液中存在溶度积较小的物质时，可将溶度积较大的沉淀物质转化为溶度积更小的沉淀物质。锅炉表受热面上的硫酸盐水垢和硅酸盐水垢酸溶性很差，且往往非常坚硬致密，通过碱煮可使其转化为酸溶性较好且疏松的垢渣，同时在垢型转化的过程中使水垢松动，甚至脱落。2、碱洗常用药剂及用量 碱洗常用药剂有：工业磷酸三钠，碳酸钠，氢氧化纳等。 用量：锅炉碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污程度来确定。一般除垢时用量为：工业磷酸三钠510kg/吨水，碳酸钠36kg/吨

27、水，或氢氧化纳24kg吨水。 二、锅炉的酸洗1、锅炉酸洗的条件：采用酸洗除垢的锅炉应符合下列条件之一，且每台锅炉酸洗间隔时间不宜少于两年。（1）锅炉受热面被水垢覆盖80%以上，且平均水垢厚度达到或超过下列数值： 对于无过热器的锅炉：1mm； 对于有过热器锅炉：0.5mm； 对于热水锅炉：1mm。（2）锅炉受热面有严重的锈蚀。2、锅炉酸洗常用试剂 酸洗剂： 盐酸、 氢氟酸、硝酸、 有机酸等； 缓蚀剂和添加剂 漂洗剂和纯化剂三、新锅炉的化学清洗1、常用药剂及用量 煮炉常用的试剂为氢氧化钠、磷酸三钠、栲胶等。一般新锅炉煮炉时用量见教材P135/表7-2。2、煮炉操作 加药时，需将固体中的磷酸三钠捣碎

28、并与栲胶搅拌均匀，用热水先调成糊状，然后稀释成一定浓度注入锅内。氢氧化钠也应在碱液箱内溶解成一定浓度后加入锅内。 整个煮炉时间不少于72小时，一般在0.2MPa压力下煮24小时，再在50%-60%工作压力下煮24小时，然后逐步压火煮炉。 在0.2MPa压力下煮炉时，最好维持在高水位煮炉，以便将汽包上部煮到。当蒸汽压力达到0.2MPa时，应打开连续排污阀进行表面排污，直到煮炉结束。煮到48小时后，每隔2小时作一次定期排污，每次排污30秒。 煮炉停止后，当锅炉冷却至40-60时，打开排污阀与放气阀，将锅水放尽，并用清水冲洗锅炉内部2-3次。第八章 加药水处理（锅内水处理）一、锅内水处理的特点及适用

29、范围1、锅内加药水处理：是在水中加入某些化学药剂，使之与水中杂质进行化学反应，生成流动性的水渣，通过锅炉排污除去。锅内加药水处理能减缓锅炉的结垢和腐蚀。2、适用范围：额定蒸发量小于等于2t/h，且额定蒸汽压力小于等于1.0MPa的蒸汽锅炉和汽水两用锅炉；额定功率小于等于4.2MW非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉。二、常用药剂和阻垢原理1、锅内加药水处理常用药剂：氢氧化钠、碳酸钠、磷酸盐、腐植酸钠、栲胶等。2、锅内加药水处理原理： 2NaOH + Ca（HCO3）2 = CaCO3+ Na2CO3+ 2H2O 4NaOH + Mg（HCO3）2 = Mg（OH）2 + 2Na2CO3+ 2H

30、2O Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3+ Na 2SO4 Na2CO3 + CaC12 = CaCO3+ 2 NaC1 2Na3PO4 + 3CaSO4 = Ca3（PO4）2 + 3Na 2SO4 2Na3PO4 + 3CaC12 = Ca3（PO4）2 + 6 NaC1三、复合防（阻）垢剂的作用及选用各种水处理试剂的作用各不相同，按一定的比例配制的复合防垢剂，能充分发挥药剂的不同功效，获得比单一药剂更好的阻垢、除垢和防腐效果。1、复合防垢剂的作用要求2、复合防垢剂的选配（常用的几种复合防垢剂）四、锅内加药处理的药量计算 因为只有非碳酸盐硬度消耗碱量，对于非碱性水，若采用氢氧化钠

31、、碳酸钠和磷酸三钠进行锅内加药，可用以下公式计算加药量：1、空锅给水加碱量计算 G Na2CO3 =（YD JD + JDG）n53 G NaOH =（YD JD + JDG）（1 n）40 G Na3PO4 12H2O =YD5 + 65 总加碱量 = (G Na2CO3 + G NaOH + G Na3PO4 12H2O)Vk （克） G所加药品的质量，克/吨水； YD给水总硬度，mol/L； JD给水总碱度，mol/L； JDG锅水所需维持的碱度，mol/L； n所加药品的质量百分数，氢氧化钠取10-20%，碳酸钠取80-90%； Vk锅炉水容量，吨；2、运行时给水加碱量计算 G Na2

32、CO3 =（YD JD + JDGP） n53 G NaOH =（YD JD + JDGP）（1 n）40 G Na3PO4 12H2O =YD5 总加碱量 = (G Na2CO3 + G NaOH + G Na3PO4 12H2O)Vb （克） P锅炉排污率，取5-10%； Vb锅炉补充水量，吨；五、锅内加药水处理方法及注意事项1、加药方法：间断加药、连续加药2、加药装置3、注意事项第十章 锅外离子交换水处理的原理与方法第一节 离子交换剂一、离子交换的基本知识1、锅外钠离子交换水处理 锅外离子交换水处理，就是将水在进入锅炉之前，通过交换剂的离子交换反应，除去水中的离子态杂质。当水通过交换剂时

33、，水中同符号的离子相互交换。 低压工业锅炉通常采用钠离子交换剂来除去水中硬度物质，使水得到软化，以防止锅炉结垢。2、离子交换剂的结构 离子交换剂由两部分组成，即骨架（R）+ 活性基团。活性基团中有大量的可交换离子，如可交换离子为阳离子，即为阳离子交换剂；如可交换离子为阴离子，即为阴离子交换剂。 钠离子交换剂也称钠离子交换树脂，是一种阳离子交换剂，通常用符号RNa表示。二、离子交换树脂的性能1、离子交换树脂的物理性能：颜色、形状、粒度、密度、含水率、溶胀性、耐热性、溶解性、耐磨性等。2、离子交换树脂的化学性能：可逆性、酸碱性、选择性、交换容量等。三、离子交换树脂的使用、贮存及复苏1、新树脂的预处

34、理： 新树脂在使用前应首先进行预处理，其目的是：洗去树脂表面的可溶性杂质及制造过程中带入的金属离子，并使树脂转型为所需要的形式。 0017钠型离子交换树脂的预处理：清洗转型清洗2、树脂的保存：转为Na型，0-40湿状存放。3、旧树脂及污染后树脂的复苏第二节 钠离子交换软化处理的基本原理一、钠离子交换的原理1、软化：钠离子交换的目的就是除去水中的Ca2+、Mg2+，使硬水变成软水；即 2RNa + Ca2+（Mg2+） R2Ca（R2Mg）+ 2 Na+ 有效树脂 硬水 失效树脂 软水2、再生：钠离子交换树脂失效后，必须用Na+再生剂进行再生，以恢复其软化能力，通常用食盐（NaC1）溶液作再生剂

35、；即 R2Ca（R2Mg）+ 2 Na+ 2RNa + Ca2+（Mg2+） 失效树脂 盐水 有效树脂 废液二、离子交换器的工作原理1、钠离子交换器的工作原理 钠离子交换器是重要的水处理设备之一，其主要作用是利用钠离子交换树脂除去水中的Ca2+、Mg2+，生产出供锅炉使用的合格软水，防止锅炉结垢。其工作原理反应式如下（仅以Ca2+为例）： 2RNa + Ca（HCO3）2 = R2Ca + 2NaHCO3 2RNa + CaSO4 = R2Ca + Na2SO4 2RNa + CaC12 = R2Ca + 2NaC1 硬水经过钠离子交换器后，水中的硬度被除去，而碱度未变，含盐量有所增加。 常见

36、的钠离子交换器：固定床钠离子交换器、浮动床钠离子交换器、移动床钠离子交换器、自动控制式钠离子交换器等。2、钠离子交换器的运行情况（以固定床为例）失效层：上层Na+树脂首先接触生水，与Ca2+、Mg2+进行交换，并很快失效；工作层：当上层Na+树脂失效后，中层树脂继续与Ca2+、Mg2+进行交换，并将此过程不断向下推移。保护层：经过以上两层树脂的交换，树脂中的Na+与水中的Ca2+、Mg2+的交换已达到平衡，下层树脂尚未参加交换反应，所以该层又叫尚未工作层。 交换器的运行，实质上是其中的交换剂工作层自上而下不断移动的过程，即失效层不断增厚，工作层稳定下移，保护层逐渐减薄。当钠离子交换器出水硬度值

37、接近水质标准上限值时，应进行再生处理。3、钠离子交换的影响因素：运行流速、运行工况、再生程度、生水水质、树脂层高度、设备结构、树脂质量、树脂粒度、水温。 三、再生影响因素： 影响再生的因素主要有：再生方式、再生剂用量、再生液浓度、再生液流速、再生液温度、再生剂纯度、再生设备构造。 第十一章 离子交换水处理的设备、操作与管理一、离子交换器的运行工艺1、逆流固定床钠离子交换器运行工艺（有中排装置）：运行小反洗进再生液置换小正洗正洗 2、顺流固定床钠离子交换器运行工艺（无中排装置）：运行反洗进再生液正洗 3、浮动床钠离子交换器运行工艺（无中排装置）：运行落床进再生液置换正洗二、水质及离子交换器的异常

38、情况处理三、锅炉水处理设备及水质定期检验的一般要求 锅炉水处理定期检验分两部分:水处理设备系统检验、水质监督检验。 水处理设备系统检验为每一年一次；水质监督检验为每半年一次。 水处理定期检验工作由当地锅炉压力容器检验部门承担。第十三章 锅炉水质分析第一节 水质分析基础知识一、常用的分析方法1、重量分析法：就是使被测的某种成分在一定条件下与试样中的其它成分分离，然后以某种固体物质形式称重，根据称得的物质质量来计算试样中被测组分的含量。2、容量分析法：又称滴定分析法，根据滴定过程中发生的反应不同，又可分为：中和滴定法、沉淀滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法等。3、比色分析法：是根据试样溶液颜色深浅

39、的程度与已知标准溶液比较，来确定物质浓度的方法。4、电化学分析法：利用物质的电学性质和化学性质间的关系来测定含量的方法。 二、化学试剂1、试剂等级 一级试剂：优级纯，若为基准试剂，可用来直接配制标准溶液而不必标定。 二级试剂：分析纯，是水质分析最常用的试剂。 2、有关规定一般溶液浓度应精确至2%；标准溶液浓度应精确至0.0004；试剂的加入量按20滴相当于1 ml来计算；取用试剂时，多余的试剂不得退回原瓶中；化学试剂应专人妥善保管，在有效期内使用。三、玻璃器皿及洗涤1、滴定管（酸式、碱式）、容量瓶、移液管（单刻度、复刻度）；2、量筒、烧杯、三角烧瓶3、试剂瓶（广口、小口）、滴瓶、下口瓶4、玻璃

40、器皿的洗涤要求： 洗涤后的玻璃器皿一般不须干燥，其洁净标准是将容器盛水之后放出，内壁光滑而无水珠悬挂。四、水样的采集第二节 锅炉水质分析一、碱度的测定1、试剂1%酚酞（乙醇）指示剂；0.1%甲基橙指示剂；甲基红亚甲基蓝混合指示剂；0.1000mol/L(1/2 H2SO4)标准溶液；0.0500mol/L(1/2 H2SO4)标准溶液；2、测定方法生水碱度的测定锅水碱度的测定3、计算CV1JD酚 = 1000 mmol/LVS C（V1 +V2 ）JD全 = 1000 mmol/L VSC硫酸标准溶液的浓度，mol/L，(1/2 H2SO4)；V1 、V2消耗硫酸标准溶液的体积，ml；VS水样

41、的体积，ml。二、硬度的测定1、试剂0.5%铬黑T指示剂；PH=10氨氯化铵缓冲溶液；0.0200mol/L(1/2 EDTA)标准溶液；0.0010mol/L(1/2 EDTA)标准溶液；2、测定方法生水硬度的测定软水硬度的测定3、计算 CVYD = 1000 mmol/LVSCEDTA标准溶液的浓度，mol/L，(1/2EDTA)；V消耗EDTA标准溶液的体积，ml；VS水样的体积，ml。4、注意事项滴定速度、水样温度、金属离子的干扰。 三、氯离子的测定1、试剂10%铬酸钾指示剂；1%酚酞（乙醇）指示剂；T=1.0000（1ml=1mg C1-）AgNO3标准溶液；0.10mol/L(1/

42、2 H2SO4)溶液；0.10mol/LNaOH溶液；2、测定方法调整水样测定C1-空白试验3、计算 T（V1 - V0 ）C1-含量 = 1000 mg /L VSTAgNO3标准溶液的浓度，（1ml=1mg C1-）；V1 、V0消耗AgNO3标准溶液的体积，ml；VS水样的体积，ml。4、注意事项 当水样中C1-含量大于100 mg /L时，须按下表量取水样，并用除盐水稀释至100 m1后进行测定C1-含量（mg /L）： 101-200 200-400 400-1000VS（ml）： 50 25 10四、PH值的测定五、溶解固形物的测定六、悬浮物的测定七、溶解氧的测定八、铁的测定第三节

43、 水质分析常用试剂的配制一、一般试剂的配制二、标准溶液的配制0.1000mol/L(1/2 H2SO4)硫酸标准溶液的配制与标定粗配：量取3 ml浓硫酸(密度：1.84)，缓慢注入500ml蒸馏水中，用蒸馏水稀释至1000ml，摇匀。标定：称取0.2 g（精确至0.0002g）基准无水Na2CO3 (270灼烧至恒重)，溶于50 ml蒸馏水中，加入3滴甲基红亚甲基蓝指示剂，用溶液滴定至紫色，煮沸2-3分钟，冷却后继续用溶液滴定至紫色为终点，记录所耗溶液的体积V1 ；用蒸馏水作空白试验，记录所耗溶液的体积V2 。 m1000 C配 = （V1 V2 ）52.99m无水Na2CO3的质量，g；C配

44、所配制的硫酸溶液浓度，mol/L(1/2 H2SO4)；V1滴定无水Na2CO3所消耗硫酸溶液的体积，ml；V2空白试验所消耗配制硫酸溶液的体积，ml。调整：一般只对C配C标 的硫酸标准溶液进行调整，即需添加除盐水。 C配 V水 = V配（ - 1） C标V水需添加的蒸馏水体积，ml；V配所配制的剩余标准溶液的体积，ml；C标要求达到的标准溶液浓度，mol/L。0.0500mol/L(1/2 H2SO4)硫酸标准溶液的配制与标定 可由0.1000mol/L(1/2 H2SO4)硫酸标准溶液准确稀释至2倍得到，不需标定。0.0200mol/L(1/2 EDTA) EDTA标准溶液的配制与标定粗配

45、：称取4gEDTA，溶于1000ml除盐水中，摇匀。标定：称取2 g（精确至0.0002g）基准ZnO (800灼烧至恒重)，用少许除盐水湿润，加11盐酸溶解，用除盐水稀释至500ml，摇匀。 取ZnO溶液20.00ml，加80ml除盐水，用10%氨水中和至PH为7-8，加5ml氨-氯气铵缓冲溶液，5滴铬黑T指示剂，用溶液滴定至纯蓝色为终点，记录所耗溶液的体积V ； m1000 20 C配 = V40.6897 500mZnO的质量，g；C配所配制的EDTA溶液浓度，mol/L(1/2 EDAT)；V滴定ZnO所消耗EDAT溶液的体积，ml。调整：当C配C标时，需添加除盐水。 C配 V水 =

46、V配（ - 1） C标V水需添加的蒸馏水体积，ml；V配所配制的剩余标准溶液的体积，ml；C标要求达到的标准溶液浓度，mol/L。当C配C标时，需添加固体EDTA（固体体积忽略不计）。m = V配（C标- C配）186.121000m需添加的固体EDTA质量，g；V配所配制的剩余标准溶液的体积，ml。调整后的标准溶液，还需要按上述步骤进行标定，直至符合要求。0.0010mol/L(1/2 EDTA) EDTA标准溶液的配制与标定 可由0.0200mol/L(1/2 EDTA) EDTA标准溶液准确稀释至20倍得到，不需标定。T=1.0000（1ml=1mg C1-）AgNO3标准溶液的配制与标定粗配：称取