热网循环水实验报告&加药方案

第1页共38页QQ®704专用缓蚀阻垢剂运行控制标准一、临沂热管网水样原水水质：水质分析报告表1：分析项目分析结果分析项目分析结果PH8.76Cu2+mg/l——导电度us/cmSO43-mg/l全硬mmol/l2.0PO43-mg/l——酚酞碱度mmol/l1.0CI-mg/l75.0全碱度mmol/l2.2Fe3+mg/l——全固形物mg/lFe2+mg/l——Ca2+mmol/l1.6化学耗氧量mg/l水质分析普氏指数（PSI）为6.50＞6.0腐蚀性水质，高浓缩倍率下结垢倾向1、供热管结垢机理供热在循环过程中使水中的一部分碳酸氢根离子变成碳酸根离子，同时PH值上升，含盐量增大，这样就造成碳酸钙在水中的量逐渐增多，超过它的溶解度，以过饱和的状态存在于水中，而供热要实现高浓缩倍率运行，必然在高含盐量条件下运行，盐类溶液结垢物质（如：CaCO3）有一个逆着溶解度曲线的问题，也就是说，结垢的碳酸钙物质的溶解度随着水温的上升而下降。水的温度在传热表面或其附近时，大于在大部分系统中的温度，在这些区域中，某些物质（如：CaCO3、CaSO4·2H2O、SiO2等）的溶解度是很小的，而这些物质就趋于沉淀和结垢。第2页共38页在供热运行下的热网系统主要特点为结垢物质过饱和度增大，含盐量增大，此时水溶液的比重、粘度（流动性）也有变化；高浓缩倍率运行热网系统污垢沉积更突出。2、抑制结垢机理探讨热网为了控制硬垢的生成，有多种方法配合，使用阻垢剂是其中最常用的方法之一，关于阻垢剂对钙垢的抑制作用的机理，可分为下面三种类型，第一种为低剂量效应；第二种为分散作用；第三种为晶格畸变作用。碳酸钙晶体为正六面体，加了阻垢剂后，使CaCO3晶体均发生了畸变，抑制了晶体的生长速率，畸变程度越严重，阻垢效果就越好，发生畸变后，CaCO3晶体颗粒越不规则，越不易沉淀形成硬垢，起分散作用的阻垢剂主要表现在防垢官能团上有差异，对Ca2+、Mg2+等离子有极好的络合能力，并对这些盐类也有很好的去活化作用，而且能和已形成的CaCO3晶体中的Ca2+进行表面螯合，起到螯合增溶的效果，避免了大颗粒晶体硬垢的形成和沉积，能够产生严重的晶格畸变的作用，能够使CaCO3颗粒变得非常的不规则，也就是成垢物质最不易沉积和结垢，所形成的垢疏松，象“雪片状”的物质在冷却水池被除去。根据管网水样测定1#桶水样、2#水样桶水样管网系统水质硬度较高。QQ-704专用缓蚀阻垢剂具有很好的缓蚀阻垢效果。最佳经济的药剂加入量为300ppm.建议厂家在实际使用时热管网水的浓缩倍率控制在2.5倍。药剂加入量为：吨水300ppm，即吨水加入QQ-704高效缓蚀阻垢剂300克。二、药剂验收标准第3页共38页1、药剂验收标准：药剂QQ-704理化性能指标如表2：项目热网用阻垢剂外观无色或淡黄色透明液体密度（20℃g/cm3）≥1.05固含量%≥15.0PH（1%水溶液）8.0-9.0三、运行控制方法1、管网热水在循环过程中由于水温上升Ca(HCO3)2的分解,造成管网热水中大量的CaCO3、Mg(OH)2不溶物质在换热管内壁析晶沉淀结垢，影响换热效果，降低了热能的循环利用率。向管网热水中投加一定剂量QQ-704高效缓蚀阻垢剂，即有机磷酸盐。能与管网热水中的Ca2+、Mg2+等金属离子形成稳定的络合物，降低水中Ca2+，Mg2+的浓度，减少CaCO3析出的。QQ-704高效缓蚀阻垢剂和水中的Ca2+、Mg2+发生络合作用，对晶体的生长起一定的干扰作用，使CaCO3晶体结构发生畸变，使结晶核不再继续增长，达到阻垢作用，提高管网热水的浓度倍率，达到缓蚀阻垢的效果。QQ-704高效缓蚀阻垢剂中还添加足量的缓蚀剂，减缓管网设备和管道的腐蚀，QQ-704专用缓蚀阻垢剂有良好的缓蚀阻垢作用。2、正常运行水质管理指标建议试运行期间按下述内容实施热网水的水质管理。2.1.按照QQ-704的检测标准验收药剂。2.2.调整加药装置：根据药剂的投加量和补充水量，计算配制药品浓度和药品流量，调整相应阀门开度。第4页共38页2.3.加药系统：检查加药间的配药、计量、投加、水源、冲洗、照明、换气等设施，了解计量箱，配药箱的容量，校核流量计和加药泵冲程，检查药剂流出口。2.4.化验室：仪器、设备、药品、报表等是否具备药品分析和水质监测条件。2.5.循环水系统不用换水，打开有关阀门，向供热网水加药，并做记录。四、QQ-704专用缓蚀阻垢剂的控制指标通过静态模拟实验测试.供热网运行实验检测以CL-循Ca2+循△B=———–———≤0.2CL-补Ca2+补作为终点判断，即△B接近0.2时，这时所测得的暂硬值，即为极限碳硬值。超过该标准则停止实验。五、热网水添加缓蚀阻垢剂QQ-704模拟试验结果及分析1、试验用水质：该热网水:水质分析见表1。2、试验要求：在浓缩过程中控制水样:浓缩倍率:3.0～4.0倍。3、腐蚀实验采用旋转挂片试验方法3.1实验方法参照中国石油化工总公司水分析试验方法(404)“旋转挂片失重法”规定进行缓蚀阻垢剂的缓蚀性能试验.并参考HG/T2159-91“水处理剂缓蚀性能的测定旋转第5页共38页挂片法”。该试验方法规定试验时间仅为72小时，选择从一倍开始浓缩，腐蚀试验时间以阻垢实验终点为准。选择能满足热网水防腐蚀要求的缓蚀阻垢剂剂量。3.2试验用管样及管样的前处理试片的前处理:将标准钢管在车床上切割成L=20mm,并沿180℃方向剖开,先除去试样表面的污物,并打上记号，并在中心位置以钻床打孔。再用400#砂纸和水砂纸进行全面打磨，将试片的尺寸准确的测量，准确到0.1mm,计算出全面的表面积。用除盐水冲洗干净→用无水乙醇擦洗→再用丙酮脱脂→经干燥后称量→置于干燥器内待用。4、实验结果4.1腐蚀实验结果数据：表3试片试验时间(小时)试验前重(克)试验后重(克)失重(克)减空白失重(克)腐蚀速度mm/a#618空白酸洗21.376521.37530.0002#6021空白16421.112121.10800.00410.00390.0094#602216421.032821.03180.00100.00080.0019#602316420.950920.95000.00090.00070.0017#602516421.061321.06020.00110.00090.0021#602616421.102221.10140.00080.00060.00154.2腐蚀实验结果分析：（1）在不加缓蚀阻垢剂的空白条件下，标准试片内外表面均生成一层白色颗粒状附着物,表面颜色变暗,试片的腐蚀率0.0094mm/a。腐蚀率已超过0.005mm/a.内外表面已生成一层白色颗粒附着物,溶于盐酸溶液中产生气泡.（2）加入QQ-704商品浓度300ppm和350ppm的试片表面都生成很少量白色颗粒第6页共38页附着物,较松软可抹掉，挂片腐蚀率均小于0.005mm/a.4.3阻垢实验结果表4:QQ-704动态模拟试验终点水质分析报告QQ-704300ppm表4日期碱度Cl-Ca2+ΦCl-ΦCa2+ΔB总磷原水2.275.01.614.21503.01.941.850.0935.0423.62.342.220.1245.7504.22.782.640.1457.0584.93.223.050.1767.1625.23.443.250.1977.8645.33.563.340.22表5:QQ-704动态模拟试验终点水质分析报告QQ-704350ppm表5日期碱度Cl-Ca2+ΦCl-ΦCa2+ΔB总磷原水2.218.01.613.3292.51.61.540.0623.7332.81.841.760.0834.3423.62.322.230.0944.9463.92.562.440.1255.7584.93.223.080.1466.8645.53.583.420.1677.6716.03.943.770.1788.2766.44.224.030.1998.8786.64.344.120.225、试验结果分析根据实验数据和实验现象，建议选用QQ-704运行，使用商品浓度300ppm，可以保证在3.0倍的浓缩倍率下，设备安全运行。六、运行控制标准第7页共38页PH值：自然；钙硬≤6mmol/l;碱度（M）≤6.0mmol/l;浓度倍率（φ）≤2.5（φ＝）∆A≤0.2药剂投加量：初次使用按照管网水系统的保有水量投加，投加剂量按吨水300克加入，即按300ppm加入。按目前热管网保有水量6.6万吨一次性加入QQ-704专用缓蚀阻垢剂19.8吨，使热管网系统药剂浓度维持300ppm左右。以后投加根据热管网的补充水量按吨水投加300克QQ-704高效缓蚀阻垢剂。按每天补水200吨计算，每天需要投加QQ-704高效缓蚀阻垢剂60公斤左右。七、药品检测方法与药品投入后的水质分析项目及方法1、入库前药品质量标准与检测方法1、药剂验收标准：药剂QQ-704理化性能指标如表2：项目热网用阻垢剂外观无色或淡黄色透明液体密度（20℃g/cm3）≥1.05固含量%≥15.0PH（1%水溶液）8.0-9.0第8页共38页2、药剂验收方法：本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均使用分析纯试剂和去离子水或相应纯度的蒸馏水。试验中所用标准溶液、制剂，在没有特殊注明时，均按GB601、GB602、GB603之规定制备。2.1固含量的测定：2.1.1测定方法：称量0.7g样品，精确到0.002g，置于已恒重的扁称量瓶中，小心摇动，使样品自然流动，于瓶底形成一层均匀的薄膜。然后放入电热干燥箱内，从室温开始加热，于120±2℃下干燥4h，放入干燥器内冷却至室温，然后称量，直至恒重。2.1.2结果的表示和计算（以质量百分比表示）：X=M2-M1×100M式中：M1——称量瓶净重，g；M2——干燥后样品与称量瓶重量，g；M——QQ-704样品的重量，g2.2PH值的测定：2.2.1仪器和设备：第9页共38页2.2.1.1酸度计：相对PH值精度±0.02PH；2.2.1.2磁力搅拌器；2.2.1.3玻璃电极；2.2.1.4甘汞电极；2.2.2测定方法：2.2.2.1试样溶液的制备和测定：称取1g的QQ-704试样（精确到0.0005g），置于烧杯中，加适量水，全部转移到100ml容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀，然后倒入烧杯中，置于磁力搅拌器上，将甘汞电极和玻璃电极浸入被测溶液中，放入磁棒，搅拌，在已定位的酸度计上读出测定值。2.3密度的测定：2.3.1测定原理：由密度计在被测溶液中达到平衡状态时，所浸没的深度读出液体的密度。2.3.2仪器和设备：2.3.2.1密度计：分度值为0.001g/ml；2.3.2.2恒温水浴；2.3.2.3温度计：分度值为0.1℃；2.3.2.4玻璃量筒：250ml或500ml；2.3.2测定方法：将试样加入干燥的量筒内，不得有气泡，将量筒置于20℃的恒温水浴中，待温度恒定后，将清洁、干燥的密度计缓缓放入试样中，其下端应离量筒底部2cm以上，不得与筒壁接触。密度计的上端在外边的部分所粘液体不得超过2-3第10页共38页分度，待密度计在试样中稳定后，读出密度计弯月下缘的刻度，即为20℃时试样的密度。2、药品投入后的分析项目与检测方法2.1工业循环冷却水PH的测定玻璃电极法本标准适用于天然水、冷却水和污水的PH测定。（等同于GB6904.1—860）1方法提要本方法以玻璃电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，以PH4、7或9标准缓冲溶液定位，测定水样的PH值。2仪器2.1酸度计：测量范围0—14PH；读数精度≤0.02PH。2.2PH玻璃电极，等电位点在PH7左右。2.3饱和甘汞电极。2.4温度计：测量范围0~100℃.2.5带线性回归方程的科学计算器。3试剂3.1PH4标准缓冲溶液准确称取10.21g邻苯二甲酸氢钾（KHC8H2O4）,溶于试剂水并定容至1L。由于此溶液稀释效应小，称量前不必干燥。此溶液放置几周后会发霉，加入少许微溶性酚或其化合物（如百里