化学水处理人员培训教材

化学水处理培训教材发布日期2010-08-01培训科编制滨州魏桥热电二分公司特种作业培训教材系列读本1目录第一章水质概述.......................................................................2第一节水在热力发电厂中的作用及水处理的重要性.......................................2第二节常用化学名词概述.............................................................2第三节天然水中的杂质...............................................................3第四节水质指标.....................................................................4第二章水的沉淀处理...................................................................5第一节胶体化学基础.................................................................5第二节水的混凝处理.................................................................6第三节沉降原理.....................................................................9第四节沉淀处理设备.................................................................9第三章水的过滤过程..................................................................10第一节水的过滤过程................................................................10第二节过滤器......................................................................11第三节滤池........................................................................13第四章离子交换的基本知识............................................................15第五章水的阳离子交换处理............................................................17第一节固定床离子交换的原理........................................................17第二节固定床离子交换..............................................................18第六章水的离子交换除盐..............................................................20第一节阴离子交换树脂的工艺性能....................................................20第二节一级复床除盐................................................................21第三节混合床除盐..................................................................22第七章水的其他除盐方法..............................................................24第八章给水系统金属的腐蚀及其防止....................................................26第一节金属的电化学腐蚀............................................................26第二节给水系统金属的腐蚀..........................................................28第三节给水系统金属腐蚀的防止......................................................29第九章汽包锅炉水汽系统的腐蚀、结垢及其防止..........................................32第一节水汽系统的腐蚀及其防止......................................................33第二节水垢和水渣..................................................................35第三节水垢的形成及其防止..........................................................36第四节锅炉水的磷酸盐处理..........................................................37第十章水汽监督......................................................................39第一节机组启动过程中的化学监督....................................................39第二节机组运行中的化学监督........................................................41第三节锅炉的水汽监督及炉水处理....................................................42第四节汽轮机的水汽监督............................................................44第五节加药系统运行操作............................................................44第六节水汽质量劣化时的处理........................................................452第一章水质概述第一节水在热力发电厂中的作用及水处理的重要性一、水是热力发电厂的工作介质在热力发电厂中，水进入锅炉后，吸收燃料燃烧释放出来的热能，变成水蒸汽，导入汽轮机；在汽轮机内，蒸汽的热能转变为动能冲动汽轮机转动继而变成机械能；汽轮机带动发电机，将机械能转变为电能。二、水处理的重要性在热力发电厂中，由于汽水品质不良，容易造成以下危害：1.热力设备的结垢。如果进入锅炉或其他热交换器的水质不良，则运行一段时间后，在和水接触的受热面上，会生成一些固体附着物，这种现象称为结垢，这些附着物称为水垢。形成水垢后，容易造成结垢部位的金属管壁温度过高，造成超温爆管；降低发电厂的热经济性，增加燃料消耗。2.热力设备的腐蚀。发电厂热力设备的金属经常和水接触，如水质不良，则会引起金属腐蚀，缩短设备使用期限。3.过热器和汽轮机的积盐。水质不良会使锅炉不能产生高纯度的蒸汽，随蒸汽带出的杂志就会沉积在蒸汽通过的各个部位，形成积盐。积盐容易造成汽轮机效率过低增加蒸汽流通阻力，自动主气门及调门卡涩，造成过热器爆管等。第二节常用化学名词概述一、溶液一种物质分散在另一种物质中的体系称为分散体系，均一的分散体系叫做溶液。溶液中被分散的物质叫做溶质，用以分散溶质的物质叫做溶剂。若将少量NaCl放入水中，稍加搅拌，NaCl就很快地溶于水中，其中NaCl就叫溶质，水就叫做溶剂。二、溶液中溶质的含量1.质量分数和百分含量用溶液的质量占全部溶液（溶质于溶剂）质量的比值来表示溶液中溶质的含量，叫做质量分数，如以百分数表示，则称为百分含量。2.用单位体积或单位质量溶液中含有的溶质质量表示含量在工业上有时用1L溶液中含有溶质的质量（g/L、mg/L、μg/L）。对以水为溶剂的稀释液，1L水的质量近似地等于1kg，在这种情况下，上述含量单位与g/kg、mg/kg、μg/kg可看作相等的。3.物质的量3物质的量的单位为摩尔，符号为mol。摩尔所表示的是参与化学反应的基本单元。4.浓度用1L溶液中所含溶质的物质的量表示溶液中溶质的含量，叫做物质的量浓度或简称浓度。三、电离电解质：物质在干燥时不能导电，而在水溶液中或在加热熔融状态下却能导电，此类物质叫做电解质，如食盐、氢氧化钠等。非电解质：物质在干燥时和其溶液都不能导电，此类物质叫做非电解质，如酒精、石蜡等。电解质溶解于水后所以能导电，是因为在水分子作用下，电解质离解为带正电和带负电的离子，它们能在水中自由移动，这种过程叫做电离。四、水的电离，pH值水是一种极弱的电解质，它只能微弱地电离出H+和OH-：H2O=H++OH-因为水分子能电离成一个H+和一个OH-，所以纯水中的H+和OH-的离子浓度是相等的。在22℃时，纯水中H+和OH-离子浓度各等于1×10-7mol/L。若水溶液中的[H+]和[OH-]相等，则此水溶液叫做中性溶液；若[H+]＞[OH-]，则叫做酸性溶液；若[OH-]＞[H+]，则叫做碱性溶液。一般溶液中的[H+]和[OH-]的值很小，而在不同条件下它们的大小又常常有很大的差别，就是说它们的变动范围很大，用mol/L的浓度表示法在实用上不方便，所以现在广泛地采用pH值来表示。pH值的意义是[H+]浓度的负对数，如式（1-1）所示pH=-lg[H+]=lg][1H（1-1）中性溶液中的[H+]=10-7mol/L,则它的pH值为7，酸性溶液的[H+]＞10-7mol/L，则它的pH值＜7，溶液的酸性越强，pH值越小。碱性溶液的[H+]＜10-7mol/L，则它的pH值＞7，溶液的碱性越强，pH值越大。五、溶度积水是一种很好的溶剂，许多物质在水中都能溶解。但是一些固体物质在水中的溶解度很小，这些物质通常叫做难溶物质。在水处理工作中经常利用这个特性，把某些物质转化为难溶物质，使它从水中沉淀出来。溶度积表达式的物理意义是：在难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子浓度的乘积为一个常数。第三节天然水中的杂质4天然水中的杂质是多种多样的，但在一般情况下，它们都是由一些常见元素所组成的酸、碱、盐之类的化合物。由于水处理方法与杂质颗粒的大小有关，在水处理工艺中，我们通常按这些杂质颗粒的大小，将其分为三类：悬浮物、胶体和溶解物质。一、悬浮物悬浮物是颗粒粒径约在10-4mm以上的微粒，这些杂质在水中是不稳定的，很容易除去。水发生浑浊现象，都是由此类物质造成的。二、胶体胶体是颗粒粒径在10-6～10-4mm之间的微粒，是许多分子和离子的集合体。天然水中的有机胶体多半是由于水中植物或动物肢体的腐烂和分解而生成的，其中主要为腐植质。天然水中的矿物质胶体，主要是铁、铝和硅的化合物。三、溶解物质在水中呈真溶液状态的物质有离子和分子，其颗粒粒径不大于10-6mm。天然水中的溶解物质大都为离子和一些溶解气体。第四节水质指标一、悬浮物悬浮物的量虽然可以用重量法表示，但操作麻烦，所以常用大致可以表征悬浮物多少的透明度或浑浊度来表示。二、溶解盐类1.含盐量含盐量表示水中所含盐类的总和，可以通过水质的全分析，用计算法求得