循環(huán)水系統腐蝕與其Fe2+和Fe3+總質(zhì)量濃度的關(guān)系

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(yáng)石化金達實(shí)業(yè)公司化工廠(chǎng),河南洛陽(yáng)471012)摘要: 論述了循環(huán)水系統Fe2*和Fe'*(總鐵質(zhì)量濃度)來(lái)源,堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響,現場(chǎng)監測結果與總鐵質(zhì)量濃度的平衡及佘氯對總鐵質(zhì)量濃度的影響。結果表明,循環(huán)水系統總鐵質(zhì)量濃度的高低與補充水中總鐵質(zhì)量濃度、濃縮倍數、堿度控制范圍有關(guān)。在堿度較低時(shí),循環(huán)水中總鐵質(zhì)量濃度與堿度呈負相關(guān)關(guān)系。當系統堿度超過(guò)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(shí)用總鐵質(zhì)量濃度判斷系統腐蝕趨勢巳失去意義,應以現場(chǎng)監測結果為準。如果總鐵質(zhì)量濃度穩定在一定范圍內,并不持續升高,應屬正常,否則就要細查原因,尤其要查氧化性殺菌劑的投加方式和投加量引起的系統腐蝕問(wèn)題。關(guān)鍵詞:循環(huán)水系統;總鐵質(zhì)量濃度;腐蝕;堿度;余氯中圖分類(lèi)號:TQ085文獻標識碼:B在工業(yè)循環(huán)水系統中,普遍存在著(zhù)鋼鐵管線(xiàn)及1循環(huán)水系統總鐵質(zhì)量濃度來(lái)源冷換設備的腐蝕問(wèn)題。為節水減排,必須提高循環(huán)水濃縮倍數,使系統中離子成倍增加,微生物在系統總鐵主要來(lái)源于補充水、系統殘留鐵銹垢和系中存留時(shí)間大大延長(cháng),從而更加劇了系統的腐蝕。統鋼鐵腐蝕產(chǎn)物。當補充水總鐵質(zhì)量濃度升高、鐵為使腐蝕速度控制在允許的范圍內,普遍采用投加銹沉積物重新溶解、系統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提高時(shí),均會(huì )造成循環(huán)水系統總鐵質(zhì)量濃度黏泥引起的腐蝕。為監控系統腐蝕傾向,現場(chǎng)普遍升高。其中,補充水總鐵質(zhì)量濃度的高低由水源決采用監測換熱器、掛片,同時(shí)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(lái)判斷腐蝕的程度,但是總蝕性能有關(guān),可通過(guò)改善水處理劑性能控制;系統鐵質(zhì)量濃度的高低有時(shí)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(jiǎn)介:邊家領(lǐng)(1967 - )男,高工,洛陽(yáng)石化金達實(shí)業(yè)公司化工廠(chǎng):MYTHCNMHG.第24卷.邊家領(lǐng)等.循環(huán)水系統腐蝕與其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)水系統堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響,于2006年3月7日用洛陽(yáng)石化化纖循環(huán)2堿度對總鐵質(zhì)量濃度的影響水廠(chǎng)的循環(huán)水回水( pH7.71 ,總堿度93.7 mg/L,總路瓊華發(fā)現"] ,pH <7.0時(shí),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( Fe2*、Fe') ; pH在中性或余氣0.3 mg/L,鈣硬960 mg/L)調配成含總鐵質(zhì)量pH> 8.0 時(shí),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。在模擬現場(chǎng)換熱形成鐵銹;9.013.6冷卻至室溫,分析總鐵質(zhì)量濃度和堿度結果見(jiàn)表1。時(shí),鋼鐵產(chǎn)生苛性脆裂又可轉化為HFeO2而溶解,表1不同堿度時(shí) 總鐵質(zhì)量濃度的影響又處于離子溶解區。在加酸處理的循環(huán)水系統中，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(diǎn),系統賊度與總鐵質(zhì)量濃度呈負相關(guān)關(guān)系,見(jiàn)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(yáng)石化化纖循環(huán)水廠(chǎng)2005 年4月根據上述分析,針對洛陽(yáng)石化化纖循環(huán)水廠(chǎng)試27日-8月9日總蜮度與總鐵質(zhì)量濃度的運行數驗期間總鐵質(zhì)量濃度超標(濃度指標要求≤0.5 mg/據。圖2為2005年12月27日-2006年2月8日L)的問(wèn)題,將現場(chǎng)總堿度由平均100 mg/L( 80 ~的總堿度與總鐵質(zhì)量濃度的分析數據。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。1001.00總鐵質(zhì)員濃度0.s00014212869768393現場(chǎng)監測結果與系統總鐵平衡分析時(shí)間/d圖1循環(huán)水系統 2005-04 -27- -2005 -08 -29洛陽(yáng)石化現場(chǎng)監測要求:試管腐蝕速率≤運行總堿度與總鐵質(zhì)量濃度記錄0.05 mm/a,粘附速率≤15 mcm,系統總鐵質(zhì)量濃度≤0.5 mg/L。1號(有機磷、磺酸鹽共聚物、羧酸共! 11010.8聚物).2號(有機磷、無(wú)機磷、磺酸鹽共聚物、聚環(huán)90F70.7706105氧琥珀酸類(lèi)共聚物) .3號(有機磷、無(wú)機磷磺酸鹽0L始鐵質(zhì)量濃度 :10第0123456131920232526 2846”店共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸類(lèi)共聚物)藥劑在洛陽(yáng)石化循環(huán)水廠(chǎng)試驗期間的運行結果見(jiàn)表2。圖2循環(huán)水系統2005-12-21- -2006 -02 -28表2三藥 劑在試驗期間部分運行結果試驗藥劑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(chǎng)后又形成三氧化二鐵)沉積于塔池或管線(xiàn)內,形成中國煤化工環(huán)水廠(chǎng)環(huán)水廠(chǎng)銹垢,導致系統總鐵質(zhì)量濃度分析結果偏低。堿度試管YHCNMHG0.0370. 106低,系統總鐵質(zhì)量濃度不易形成氫氧化物沉積,同時(shí)al)試管平均粘附速率/mcm13.7511.7613.73鐵銹垢被溶解又會(huì )使系統總鐵質(zhì)量濃度升高?！?2●清洗世界第8期續表制在146 mg/L?？梢?jiàn)系統總鐵質(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,導致系統總鐵質(zhì)量濃度分析數據偏循環(huán)水平均總鐵質(zhì)量濃度/低,而實(shí)際系統生成的總鐵質(zhì)量濃度并不低,腐蝕相0.2420.6590.420(mg.L"')當嚴重。.循環(huán)水堿度控制范圍/( mg從表3數據可知,循環(huán)水總鐵質(zhì)量濃度的高低，80-150 70~120 100 -200●L小)與現場(chǎng)監測結果并不完全一致, 此時(shí)用總鐵質(zhì)量濃循環(huán)水平均堿度/(mg●113100146度高低來(lái)研判系統腐蝕趨勢已失去意義。對于不同L~)的補充水、不同的濃縮倍數.不同藥劑處理的循環(huán)水循環(huán)水平均農縮倍數/倍3. 753.784.07補充水平均總鐵質(zhì)量濃度/系統,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,系統的總鐵質(zhì)量濃度高低也不同。因此,不能由表2可見(jiàn),1號藥劑在化纖循環(huán)水廠(chǎng)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,腐蝕和結垢速率較高。說(shuō)明1優(yōu)劣,而應結合現場(chǎng)監測的綜合效果來(lái)研判。同時(shí)號藥劑因腐蝕而引起的系統總鐵質(zhì)量濃度升高要大也不能用同-總鐵質(zhì)量濃度控制指標來(lái)規定所有循于2號藥劑。從化纖循環(huán)水廠(chǎng)平均濃縮倍數和補水環(huán)水系統,而應根據補充水總鐵質(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、堿度高低等具體情況,制定合理的總鐵質(zhì)量濃度系統總鐵質(zhì)量濃度為0.41 mg/L左右，但實(shí)際上,1控制指標。號藥劑系統總鐵質(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(chǎng)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,一部分系統總鐵質(zhì)量濃度轉變?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,導致循環(huán)水總鐵質(zhì)量濃度分析結果偏低;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,系統總鐵不易形成氫氧為2005年9月21日2006年1月11日洛陽(yáng)石化化鐵垢沉積,同時(shí)部分老鐵垢可能被溶解或再分散化纖循環(huán)水系統運行的總鐵質(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(dòng)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(chǎng)試驗期間試管監測腐投加200 kg。余氯在0.5 mg/L以下低位運行期間，蝕結果平均為0.106 mm/a, 遠高于指標要求(≤?投加方式為每天2 次投加,每次100 kgo .0.05 mm/a) ,嚴重超標,說(shuō)明因腐蝕引起的系統總鐵質(zhì)量濃度升高將大大增加。試驗期間補充水平均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078491 981051124.07,補充水濃縮4.07倍后總鐵質(zhì)量濃度應為中國煤化工0. 814 mg/L,加上腐蝕產(chǎn)生的總鐵,系統總鐵質(zhì)量濃MHCNMHG度應遠大于0. 814 mg/L,而實(shí)際煉油循環(huán)水系統平困3循環(huán)水系統2005-09-21 日一均總鐵質(zhì)量濃度卻為0. 420 mg/L,相應的堿度被控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(shí)用總鐵質(zhì)量濃度判斷系統腐蝕趨勢已失去意義。(2)循環(huán)水系統中總鐵質(zhì)最濃度的高低與補充水中總鐵質(zhì)量濃度、循環(huán)水濃縮倍數、堿度控制范圍0 9 14 2128 35424956637077 8491 98105112時(shí)間/d及水處理劑的分散性能有關(guān),應根據不同循環(huán)水系統的具體情況制定合理的總鐵質(zhì)量濃度控制指標,困4循環(huán)水系統 2005-09-21日一不能-概而論。2006年01-11日運行余氯質(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(guò)圖3與圖4對照可以明顯看出,余氯質(zhì)量判斷系統腐蝕趨勢時(shí)要將總鐵質(zhì)量濃度與現場(chǎng)監測濃度高的區間,總鐵質(zhì)量濃度高。余氣質(zhì)量濃度低結果結合考慮,如果監測結果在控制的范圍內，應以的區間,總鐵質(zhì)量濃度低?？梢?jiàn)沖擊式投加氧化性監測結果為準。殺菌劑時(shí)應特別注意每次優(yōu)氯凈投加量要≤(4)在- -定的堿度范圍內(小于130 mg/L)，10 mg/L,2 h后余氯質(zhì)量濃度不能超過(guò)0.5 mg/L。如果總鐵質(zhì)量濃度穩定在- -定范圍之內,并不持續否則將會(huì )引起系統鋼鐵腐蝕,總鐵質(zhì)量濃度持續升高。升高,應屬正常,否則就要細查原因,尤其要查氧化性5結論殺菌劑的投加方式和投加量引起的系統腐蝕問(wèn)題。參考文獻(1)在堿度較低時(shí)，循環(huán)水中總鐵質(zhì)量濃度與堿度呈負相關(guān)關(guān)系。堿度低,總鐵質(zhì)量濃度高;堿度[1]路瓊華.工科無(wú)機化學(xué)[M] .上海:華東化工學(xué)院出版高，總鐵質(zhì)量濃度低;當系統堿度控制范圍超過(guò)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(yè))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(wú)可比擬的優(yōu)勢。選取2個(gè)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(diǎn)進(jìn)行測試，取其平均值,試驗周期為6測試點(diǎn)及時(shí)間干地板光滑度濕地板光滑度周,測試結果見(jiàn)表1。廚房1可以看出,在試驗前,濕地板兩個(gè)試驗點(diǎn)的滑倒使用前0.610.453指數都在0.5以下。根據職業(yè)安全與衛生條例，如使用后3周0.7100.550果指數低于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結論:HCNMHG 0.5200. 6440.540根據一系列的實(shí)驗室和實(shí)際應用的研究表明: