清洗世界第24卷第8期他山七石Cleaning World2008年8月文章編號:1671 - 8909(2008 )08 -0040 -04循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕與其Fe2+和Fe3+總質(zhì)量濃度的關(guān)系邊家領(lǐng)劉永明楊世昌 陶 玉紅(洛陽石化金達(dá)實業(yè)公司化工廠,河南洛陽471012)摘要: 論述了循環(huán)水系統(tǒng)Fe2*和Fe'*(總鐵質(zhì)量濃度)來源,堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響,現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果與總鐵質(zhì)量濃度的平衡及佘氯對總鐵質(zhì)量濃度的影響。結(jié)果表明,循環(huán)水系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度的高低與補(bǔ)充水中總鐵質(zhì)量濃度、濃縮倍數(shù)、堿度控制范圍有關(guān)。在堿度較低時,循環(huán)水中總鐵質(zhì)量濃度與堿度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)堿度超過一定范圍(130 mg/L)以后,大部分鐵離子形成沉積垢,總鐵質(zhì)量濃度基本維持在低位且變化不大,此時用總鐵質(zhì)量濃度判斷系統(tǒng)腐蝕趨勢巳失去意義,應(yīng)以現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果為準(zhǔn)。如果總鐵質(zhì)量濃度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),并不持續(xù)升高,應(yīng)屬正常,否則就要細(xì)查原因,尤其要查氧化性殺菌劑的投加方式和投加量引起的系統(tǒng)腐蝕問題。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統(tǒng);總鐵質(zhì)量濃度;腐蝕;堿度;余氯中圖分類號:TQ085文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,普遍存在著鋼鐵管線及1循環(huán)水系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度來源冷換設(shè)備的腐蝕問題。為節(jié)水減排,必須提高循環(huán)水濃縮倍數(shù),使系統(tǒng)中離子成倍增加,微生物在系統(tǒng)總鐵主要來源于補(bǔ)充水、系統(tǒng)殘留鐵銹垢和系中存留時間大大延長,從而更加劇了系統(tǒng)的腐蝕。統(tǒng)鋼鐵腐蝕產(chǎn)物。當(dāng)補(bǔ)充水總鐵質(zhì)量濃度升高、鐵為使腐蝕速度控制在允許的范圍內(nèi),普遍采用投加銹沉積物重新溶解、系統(tǒng)鋼鐵表面腐蝕速度升高、濃緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑,以控制腐蝕離子和生物縮倍數(shù)提高時,均會造成循環(huán)水系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度黏泥引起的腐蝕。為監(jiān)控系統(tǒng)腐蝕傾向,現(xiàn)場普遍升高。其中,補(bǔ)充水總鐵質(zhì)量濃度的高低由水源決采用監(jiān)測換熱器、掛片,同時配合循環(huán)水中Fe2*和定;腐蝕產(chǎn)生的總鐵質(zhì)量濃度高低與水處理劑的緩Fe+總鐵質(zhì)量濃度含量來判斷腐蝕的程度,但是總蝕性能有關(guān),可通過改善水處理劑性能控制;系統(tǒng)鐵質(zhì)量濃度的高低有時又與腐蝕情況不完全一致,中殘留鐵銹垢的溶解和鐵離子的重新沉積所引起的需要具體情況具體分析?？傝F質(zhì)量濃度升高與降低,又與水處理劑的分散性中國煤化工作者簡介:邊家領(lǐng)(1967 - )男,高工,洛陽石化金達(dá)實業(yè)公司化工廠:MYTHCNMHG.第24卷.邊家領(lǐng)等.循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕與其Fe2+和Fe'*總質(zhì)量濃度的關(guān)系●41●能和堿度控制范圍有關(guān)。為了進(jìn)一步分析循環(huán)水系統(tǒng)堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響,于2006年3月7日用洛陽石化化纖循環(huán)2堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響水廠的循環(huán)水回水( pH7.71 ,總堿度93.7 mg/L,總路瓊?cè)A發(fā)現(xiàn)"] ,pH <7.0時,鋼鐵產(chǎn)生析氫腐鐵質(zhì)量濃度0. 42 mg/L, 含阻垢緩蝕劑約90 mg/L,蝕,處于離子溶解區(qū)( Fe2*、Fe') ; pH在中性或余氣0.3 mg/L,鈣硬960 mg/L)調(diào)配成含總鐵質(zhì)量pH> 8.0 時,鐵能產(chǎn)生吸氧腐蝕生成Fe(OH);,并.濃度1. 92 mg/L、不同堿度的試樣。在模擬現(xiàn)場換熱形成鐵銹;9.013.6冷卻至室溫,分析總鐵質(zhì)量濃度和堿度結(jié)果見表1。時,鋼鐵產(chǎn)生苛性脆裂又可轉(zhuǎn)化為HFeO2而溶解,表1不同堿度時 總鐵質(zhì)量濃度的影響又處于離子溶解區(qū)。在加酸處理的循環(huán)水系統(tǒng)中，試樣編號由于堿度控制較低，鐵離子處于溶解與沉積的臨界總堿度/(mg.L") 88.2 11.0 129.5 132.3 137.7點,系統(tǒng)賊度與總鐵質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,見圖總鐵質(zhì)量濃度/(mg.L") 1.43 0.49 0.11 0.13 0.101、圖2。圖1為洛陽石化化纖循環(huán)水廠2005 年4月根據(jù)上述分析,針對洛陽石化化纖循環(huán)水廠試27日-8月9日總蜮度與總鐵質(zhì)量濃度的運(yùn)行數(shù)驗期間總鐵質(zhì)量濃度超標(biāo)(濃度指標(biāo)要求≤0.5 mg/據(jù)。圖2為2005年12月27日-2006年2月8日L)的問題,將現(xiàn)場總堿度由平均100 mg/L( 80 ~的總堿度與總鐵質(zhì)量濃度的分析數(shù)據(jù)。120 mg/L)提高至110 mg/L( 90~ 130 mg/L) ,總20n 2.500鐵質(zhì)量濃度由0.710 mg/L降至0.429 mg/L,之后的。150總堿度t 2.0001.500總鐵質(zhì)量濃度均未超標(biāo)。1001.00總鐵質(zhì)員濃度0.s00014212869768393現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果與系統(tǒng)總鐵平衡分析時間/d圖1循環(huán)水系統(tǒng) 2005-04 -27- -2005 -08 -29洛陽石化現(xiàn)場監(jiān)測要求:試管腐蝕速率≤運(yùn)行總堿度與總鐵質(zhì)量濃度記錄0.05 mm/a,粘附速率≤15 mcm,系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度≤0.5 mg/L。1號(有機(jī)磷、磺酸鹽共聚物、羧酸共! 11010.8聚物).2號(有機(jī)磷、無機(jī)磷、磺酸鹽共聚物、聚環(huán)90F70.7706105氧琥珀酸類共聚物) .3號(有機(jī)磷、無機(jī)磷磺酸鹽0L始鐵質(zhì)量濃度 :10第0123456131920232526 2846”店共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸類共聚物)藥劑在洛陽石化循環(huán)水廠試驗期間的運(yùn)行結(jié)果見表2。圖2循環(huán)水系統(tǒng)2005-12-21- -2006 -02 -28表2三藥 劑在試驗期間部分運(yùn)行結(jié)果試驗藥劑1號2號3號堿度高,總鐵質(zhì)量濃度易形成氫氧化鐵(失水.化纖循化纖循化纖循循環(huán)水廠后又形成三氧化二鐵)沉積于塔池或管線內(nèi),形成中國煤化工環(huán)水廠環(huán)水廠銹垢,導(dǎo)致系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度分析結(jié)果偏低。堿度試管YHCNMHG0.0370. 106低,系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度不易形成氫氧化物沉積,同時al)試管平均粘附速率/mcm13.7511.7613.73鐵銹垢被溶解又會使系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度升高。●42●清洗世界第8期續(xù)表制在146 mg/L?？梢娤到y(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度也形成了氫試驗藥劑1號2號3號氧化鐵垢沉積,導(dǎo)致系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度分析數(shù)據(jù)偏循環(huán)水平均總鐵質(zhì)量濃度/低,而實際系統(tǒng)生成的總鐵質(zhì)量濃度并不低,腐蝕相0.2420.6590.420(mg.L"')當(dāng)嚴(yán)重。.循環(huán)水堿度控制范圍/( mg從表3數(shù)據(jù)可知,循環(huán)水總鐵質(zhì)量濃度的高低，80-150 70~120 100 -200●L小)與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果并不完全一致, 此時用總鐵質(zhì)量濃循環(huán)水平均堿度/(mg●113100146度高低來研判系統(tǒng)腐蝕趨勢已失去意義。對于不同L~)的補(bǔ)充水、不同的濃縮倍數(shù).不同藥劑處理的循環(huán)水循環(huán)水平均農(nóng)縮倍數(shù)/倍3. 753.784.07補(bǔ)充水平均總鐵質(zhì)量濃度/系統(tǒng),由于其堿度控制范圍及藥劑分散鐵垢的能力0.110.20(mg.L")不同,系統(tǒng)的總鐵質(zhì)量濃度高低也不同。因此,不能由表2可見,1號藥劑在化纖循環(huán)水廠的處理從總鐵質(zhì)量濃度的高低片面地斷定藥劑緩蝕性能的效果比2號藥劑差,腐蝕和結(jié)垢速率較高。說明1優(yōu)劣,而應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測的綜合效果來研判。同時號藥劑因腐蝕而引起的系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度升高要大也不能用同-總鐵質(zhì)量濃度控制指標(biāo)來規(guī)定所有循于2號藥劑。從化纖循環(huán)水廠平均濃縮倍數(shù)和補(bǔ)水環(huán)水系統(tǒng),而應(yīng)根據(jù)補(bǔ)充水總鐵質(zhì)量濃度、濃縮倍總鐵質(zhì)量濃度含量看,試驗期間,1號.2號藥劑理論數(shù)、堿度高低等具體情況,制定合理的總鐵質(zhì)量濃度系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度為0.41 mg/L左右，但實際上,1控制指標(biāo)。號藥劑系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度只有0.242 mg/L,2 號藥4余氯對總鐵質(zhì)量濃度的影響劑反而高達(dá)0. 659 mg/L,其可能原因是1號藥劑堿度控制范圍(平均113 mg/L)比2號藥劑的堿度控為控制微生物引起的生物黏泥,各水廠普遍采.制范圍(平均100 mg/L)高所致。在1號藥劑試驗用殺菌效果好、使用方便的優(yōu)氯凈(二氣異氰尿酸期間,一部分系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸F垢鈉)進(jìn)行定期沖擊投加,但其投加方式和投加量對沉積,導(dǎo)致循環(huán)水總鐵質(zhì)量濃度分析結(jié)果偏低;而2鋼鐵的腐蝕至關(guān)重要,卻常被人們忽視。圖3、圖4號藥劑的堿度范圍控制低,系統(tǒng)總鐵不易形成氫氧為2005年9月21日2006年1月11日洛陽石化化鐵垢沉積,同時部分老鐵垢可能被溶解或再分散化纖循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行的總鐵質(zhì)量濃度和余氯質(zhì)量濃進(jìn)入循環(huán)水,從而使分析所得的循環(huán)水系統(tǒng)總鐵質(zhì)度。此期間每天投加優(yōu)氯凈200 kg, 但投加方式不量濃度較高。同。余氯大幅波動期間,投加方式為每天1次沖擊3號藥劑在煉油循環(huán)水廠試驗期間試管監(jiān)測腐投加200 kg。余氯在0.5 mg/L以下低位運(yùn)行期間，蝕結(jié)果平均為0.106 mm/a, 遠(yuǎn)高于指標(biāo)要求(≤?投加方式為每天2 次投加,每次100 kgo .0.05 mm/a) ,嚴(yán)重超標(biāo),說明因腐蝕引起的系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃度升高將大大增加。試驗期間補(bǔ)充水平均E 0.8總鐵質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度0.2 mg/L,平均濃縮倍數(shù)078491 981051124.07,補(bǔ)充水濃縮4.07倍后總鐵質(zhì)量濃度應(yīng)為中國煤化工0. 814 mg/L,加上腐蝕產(chǎn)生的總鐵,系統(tǒng)總鐵質(zhì)量濃MHCNMHG度應(yīng)遠(yuǎn)大于0. 814 mg/L,而實際煉油循環(huán)水系統(tǒng)平困3循環(huán)水系統(tǒng)2005-09-21 日一均總鐵質(zhì)量濃度卻為0. 420 mg/L,相應(yīng)的堿度被控2006年01-11日總鐵質(zhì)量濃度支行記錄第24卷邊家領(lǐng)等.循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕與其Fe'*和Fe'+總質(zhì)量濃度的關(guān)系. .43.量濃度基本維持在低水平,且變化不大,此時用總鐵質(zhì)量濃度判斷系統(tǒng)腐蝕趨勢已失去意義。(2)循環(huán)水系統(tǒng)中總鐵質(zhì)最濃度的高低與補(bǔ)充水中總鐵質(zhì)量濃度、循環(huán)水濃縮倍數(shù)、堿度控制范圍0 9 14 2128 35424956637077 8491 98105112時間/d及水處理劑的分散性能有關(guān),應(yīng)根據(jù)不同循環(huán)水系統(tǒng)的具體情況制定合理的總鐵質(zhì)量濃度控制指標(biāo),困4循環(huán)水系統(tǒng) 2005-09-21日一不能-概而論。2006年01-11日運(yùn)行余氯質(zhì)量濃度記錄(3)由于干擾總鐵質(zhì)量濃度高低的因素較多，通過圖3與圖4對照可以明顯看出,余氯質(zhì)量判斷系統(tǒng)腐蝕趨勢時要將總鐵質(zhì)量濃度與現(xiàn)場監(jiān)測濃度高的區(qū)間,總鐵質(zhì)量濃度高。余氣質(zhì)量濃度低結(jié)果結(jié)合考慮,如果監(jiān)測結(jié)果在控制的范圍內(nèi)，應(yīng)以的區(qū)間,總鐵質(zhì)量濃度低?？梢姏_擊式投加氧化性監(jiān)測結(jié)果為準(zhǔn)。殺菌劑時應(yīng)特別注意每次優(yōu)氯凈投加量要≤(4)在- -定的堿度范圍內(nèi)(小于130 mg/L)，10 mg/L,2 h后余氯質(zhì)量濃度不能超過0.5 mg/L。如果總鐵質(zhì)量濃度穩(wěn)定在- -定范圍之內(nèi),并不持續(xù)否則將會引起系統(tǒng)鋼鐵腐蝕,總鐵質(zhì)量濃度持續(xù)升高。升高,應(yīng)屬正常,否則就要細(xì)查原因,尤其要查氧化性5結(jié)論殺菌劑的投加方式和投加量引起的系統(tǒng)腐蝕問題。參考文獻(xiàn)(1)在堿度較低時，循環(huán)水中總鐵質(zhì)量濃度與堿度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。堿度低,總鐵質(zhì)量濃度高;堿度[1]路瓊?cè)A.工科無機(jī)化學(xué)[M] .上海:華東化工學(xué)院出版高，總鐵質(zhì)量濃度低;當(dāng)系統(tǒng)堿度控制范圍超過社,1992:775.130 mg/L以后,鐵離子大部分形成沉積垢,總鐵質(zhì)[原文刊于2007年第3期<工業(yè)水處理》](上接第33頁)生物酶清潔產(chǎn)品在清潔廚房地面有卓越的效果和其6地面光滑度的測試他化學(xué)清潔劑無可比擬的優(yōu)勢。選取2個廚房的地板進(jìn)行干濕兩種方式的試表1廚房地面光滑度的測試驗。取不同點進(jìn)行測試，取其平均值,試驗周期為6測試點及時間干地板光滑度濕地板光滑度周,測試結(jié)果見表1。廚房1可以看出,在試驗前,濕地板兩個試驗點的滑倒使用前0.610.453指數(shù)都在0.5以下。根據(jù)職業(yè)安全與衛(wèi)生條例，如使用后3周0.7100.550果指數(shù)低于0.5,就是危險和不安全的。在使用生物酶使用后6周0.7070.524綠色清潔產(chǎn)品3周以后,這種危險已經(jīng)消除。因此,可廚房2以證明該產(chǎn)品對減少地面滑倒的危險有明顯的作用。中國煤化工0.4497結(jié)論:HCNMHG 0.5200. 6440.540根據(jù)一系列的實驗室和實際應(yīng)用的研究表明: