热网循环水实验报告加药方案.docx
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热网循环水实验报告加药方案
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
PH
8.76
Cu2+mg/l
——
导电度us/cm
SO43-mg/l
全硬mmol/l
2.0
PO43-mg/l
——
酚酞碱度mmol/l
1.0
CI-mg/l
75.0
全碱度mmol/l
2.2
Fe3+mg/l
——
全固形物mg/l
Fe2+mg/l
——
Ca2+mmol/l
1.6
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。
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
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% ≥
15.0
PH（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。
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=———–———≤0.2
CL-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
21.3765
21.3753
0.0002
#6021空白
164
21.1121
21.1080
0.0041
0.0039
0.0094
#6022
164
21.0328
21.0318
0.0010
0.0008
0.0019
#6023
164
20.9509
20.9500
0.0009
0.0007
0.0017
#6025
164
21.0613
21.0602
0.0011
0.0009
0.0021
#6026
164
21.1022
21.1014
0.0008
0.0006
0.0015
4.2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
2.2
75.0
1.6
1
4.2
150
3.0
1.94
1.85
0.09
3
5.0
42
3.6
2.34
2.22
0.12
4
5.7
50
4.2
2.78
2.64
0.14
5
7.0
58
4.9
3.22
3.05
0.17
6
7.1
62
5.2
3.44
3.25
0.19
7
7.8
64
5.3
3.56
3.34
0.22
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
2.2
18.0
1.6
1
3.3
29
2.5
1.6
1.54
0.06
2
3.7
33
2.8
1.84
1.76
0.08
3
4.3
42
3.6
2.32
2.23
0.09
4
4.9
46
3.9
2.56
2.44
0.12
5
5.7
58
4.9
3.22
3.08
0.14
6
6.8
64
5.5
3.58
3.42
0.16
7
7.6
71
6.0
3.94
3.77
0.17
8
8.2
76
6.4
4.22
4.03
0.19
9
8.8
78
6.6
4.34
4.12
0.22
5、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
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% ≥
15.0
PH（1%水溶液）
8.0-9.0
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
×100
M
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，g
2.2PH值的测定：
2.2.1仪器和设备：
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（如百里酚）作防霉剂即可放置此现象发生。
3.2PH7标准缓冲液
分别准确称取3.5g经120±10℃干燥2h并冷却至室温的优级无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）,及3.40g优级磷酸氢二钾（KH2PO4）,一起溶于试剂水并定容至1L，配好的溶液应避免被大气中的二氧化碳污染。
6周后应重新配制。
3.3PH9标准缓冲和溶液
准确称取3.81g有机纯硼砂（Na2B4O7.10H2O）,溶于无二氧化碳的试剂水并定容至1L。
配好的溶液应尽可能避免与大气中的二氧化碳接触。
四周后应重新配制。
上述标准缓冲溶液在不同温度条件下的PH值如表1所示
表1标准缓冲溶液在不同温度下的PH值
温度℃
邻苯二甲酸氢钾
中性磷酸盐
硼砂
5
4.01
6.95
9.39
10
4.00
6.92
9.33
15
4.00
6.90
9.27
20
4.00
6.88
9.22
25
4.01
6.86
9.18
30
4.01
6.85
9.14
35
4.02
6.84
9.10
40
4.03
6.84
9.07
4分析步骤
4.1电极的准备
4.1.1新玻璃电极或久置不用的玻璃电极，应预先置于PH4标准缓冲溶液中浸泡一昼夜，使用完毕，亦应放在上述缓冲溶液中浸泡，不要放在试剂水中长期浸泡。
使用中如发现有油渍污染，最好放在0.1mol/L盐酸，0.1mol/L氢氧化钠，0.1mol/L盐酸循环浸泡各5min。
用试剂水洗净后。
再用PH4缓冲溶液中浸泡。
4.1.2饱和氯化钾电极使用前最好浸泡在饱和氯化钾溶液稀释10倍的稀溶液中。
贮存时吧上端的注入口塞紧，使用时则启开，应经常注意从注入口注入氯化钾饱和溶液至一定液位。
4.2仪器校正
仪器开启半小时后，按仪器说明书的规定，进行调零、温度补偿和满刻度校正等操作步骤。
4.3PH定位
根据具体情况，选择下列一种方法定位。
4.3.1单位定位
选用一种PH值与被测水样相接近的标准缓冲液。
定位前先用试剂水冲洗电极及塑料杯2次以上。
然后用于净滤纸将电极底部水滴轻轻地吸干（勿用滤纸去擦拭，以免电极底部带静电导致读数不稳定）。
将定位缓冲液倒入塑料杯内，浸入电极，稍摇动塑料杯数秒钟。
测量水样温度（要求与定位缓冲液温度一致），查出该温度下定位缓冲液的PH值，将仪器定位至该PH值。
重复调零、校正及定位1-2次，直至稳定为止。
4.3.2两点定位
先取Ph7标准缓冲液依上法定为。
电极洗干净后，将另一定位标准缓冲液（若被测水样为酸性，选Ph4缓冲液，若为碱性，选Ph9缓冲液）倒入塑料杯内，电极底部水滴用滤纸轻轻吸干后，把电极侵入杯内，少摇动数秒后，按下读数开关。
调整斜率旋钮使读数指数或显示该测试温度下第二定位缓冲液的pH值重复1—2次两点定位操作至稳定为止。
4.3.3三点回归定位
洗于净三个塑料杯，分别置入Ph4.7.9标准缓冲液。
取其中一个先按4.3.1定位后，再测定另两个标准缓冲液的pH值。
把三个标准缓冲液在测试温度下的标准值与相应的pH值读数值在计算器上进行回归储存。
若由三个读数值求出的回归值与标准值相差都不大于0.02pH单位，可认为仪器及电极正常，可进行水样的pH测定。
4.4水样的测定
将塑料杯及电极用试剂水洗净后，再用被测水样冲洗2次或以上。
然后，浸入电极井进行pH值测定。
记下读数。
5计算
若为单位点定位或两点定位，pH读数值就是测定值。
若为三点回归定位，则以4.3.3回归定位所得的回归方程求出水样pH读数值的回归值作为测定值。
可按计算器说明书进行运算求出。
6允许差
表2测定水样pH值的允许差
水样类型
室内允许差T2
室间允许差Y2.2
标样允许差B2
天然水、冷却水
0.10
0.10
0.05
工业循环冷却水硬度的测定
高硬度
本标准适用于天然水，冷却水水样硬度的测定
测定范围，0.1---5mmol/L硬度。
硬度超过5mmol/L时，可适当减少取样体积，稀释到100ml后测定。
本标准等同于“GB6909.1—86”.
1方法概要
在PH为10.0±0.1的水溶液，用铬黑T作指示剂，以乙二胺四乙酸二钠盐（简称EDTA）标准溶液滴定至蓝色为终点。
根据消耗EDTA的体积，即可算出硬度值。
为提高终点指示的灵敏度，可在缓冲溶液中加入一定量的EDTA二钠镁盐。
如果用酸性铬蓝K作指示剂，可不加EDTA二钠镁盐。
铁大于2mg、铝大于2mg、铜大于0.01mg、锰大于0.11mg对测定有干扰，可在加指示剂前用2ml1%L-半光胺酸盐酸盐溶液和2ml三乙醇胺溶液（1+4）进行联合掩蔽消除干扰。
2试剂
2.1钙标准溶液（1ml含0.01mmolCa2+）:
称取于110℃烘1h的基准碳酸钙（CaCO3）1.0009g，溶于15ml盐酸溶液（1+4）中，以Ⅱ级试剂水稀释至1L。
2.2氨-氯化铵缓冲溶液：
称取67.5g氯化铵，溶于570ml浓氨水中，加入1gEDTA二钠镁盐，并用Ⅱ级试剂水稀释至1L。
2.30.5%铬黑T指示剂（乙醇溶液）：
称取4.5g盐酸羟胺，加18ml水溶解，另在研钵中加0.5g铬黑T（C20HI12O7N3SNa）磨匀，混合后，用95%乙醇定容至100ml，贮存于棕色滴瓶中备用。
使用期不应超过一个月。
2.45%氢氧化钠溶液。
2.5盐酸溶液（1+4）
2.6EDTA标准溶液（1ml相当于0.01mmol硬度）的配制与标定：
2.6.1EDTA标准溶液的配制：
称取4gEDTA，溶于一定量的Ⅱ级试剂水中，用Ⅱ级试剂水稀释至1L，贮存于塑料瓶中。
2.6.2EDTA标准溶液的标定：
吸取20ml钙标准溶液于250ml锥形瓶中，加80mlⅡ级试剂水，按分析步骤3.2、3.3标定。
EDTA标准溶液对钙的滴定度（mmol/ml）,按式
（1）计算：
T=---------
（1）
式中：
0.01---钙标准溶液的浓度，mmol/ml
20----吸取钙标准溶液的体积，ml
c-------标定时消耗EDTA标准溶液的体积，ml
b-------滴定空白溶液时消耗EDTA标准溶液的体积，ml
3分析步骤
3.1取100ml水样，注入250ml锥形瓶中。
如果水样浑浊，取样前应过滤。
注：
水样酸性或碱性很高时，可用5%氢氧化钠溶液或盐酸溶液（1+4）中和后再加缓冲溶液。
3.2加5ml氨-氯化铵缓冲溶液，加2—3滴铬黑T指示剂。
注：
碳酸盐硬度较高的水样，在加入缓冲溶液前应先稀释或先加入所需EDTA标准溶液量的80%--90%（记入滴定体积内），否则缓冲溶液加入后，碳酸钙析出，终点拖长。
3.3在不断摇动下，用EDTA标准溶液进行滴定，接近终点时应缓慢滴定，溶液由酒红色转为蓝色即为终点。
全部过程应于5min内完成，温度不应低于15℃.
3.4另取100mlⅡ级试剂水，按3.2，3.3操作步骤测定空白值。
4计算
水样硬度X（mmol/L）按式
（2）计算：
（a-b）×T
V
X=----------×1000
（2）
式中：
a----滴定水样消耗EDTA标准溶液的体积，ml；
b----滴定空白溶液消耗EDTA标准溶液的体积，ml
T----EDTA标准溶液对钙硬度的滴定度，mmol/ml；
V----水样的体积，ml。
2.3工业循环冷却水中钙、镁离子的测定
EDTA滴定法
本标准参照采用国际标准ISO6058《水质—钙含量的测定—EDTA滴定法》及ISO6059《水质—钙、镁含量的测定—EDTA滴定法》。
本标准等同于﹤GB/T15452--95﹥.
1主题内容与适用范围
本标准规定了工业循环冷却水中钙、镁离子含量的测定方法。
本标准用于工业循环冷却水中的钙含量在2～200m/L，镁含量在2-200m/L，的测定，也适用于其他工业用水及生活用水中钙、镁离子含量的测定。
2引用标准
GB/T601化学试剂滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备
GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备
GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法
3方法提要
钙离子测定时在PH为12-13时，以钙—羟酸为指示剂，用EDTA标准滴定溶液测定水样中的钙离子含量。
滴定时EDTA与溶液中游离的钙离子仅应形成络合物，溶液颜色变化由紫红色变为亮蓝色时即为终点：
镁离子测定是在PH为10时，以铬黑T为指示剂用EDTA标准滴定溶液滴定钙、镁离子含量，溶液颜色由紫红色变为纯蓝色时即为终点，由钙镁含量中减去钙离子含量即为镁离子含量。
4试剂与材料
分析方法中除特殊规定外，只应使用分析纯试剂和符合GB/T6682中三级试剂水的规定：
分析方法中所需标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他规定时，均按GB/T601、GB/T603之规定制备。
4.1硫酸（GB625）:
1+1溶液。
4.2过硫酸钾（GB641）：
40g/L溶液，贮存于棕色瓶中（有效期1个月）。
4.3三乙醇胺：
1+2水溶液。
4.4氢氧化钾（GB629）：
200g/L溶液。
4.5钙-羟酸指示剂：
0.2g钙-羟酸指示剂【2-羟基-1-（2-羟基-4-磺基-1-萘偶氮）-3-萘甲酸】与100g氯化钾（GB646）混合研磨均匀，贮存于磨口瓶中。
4.6乙二胺四乙酸二钠（EDTA）（GB1401）标准滴定溶液：
c（EDTA）=0.01mol/L
4.7氨-氯化铵缓冲溶液：
PH=10.
4.8铬黑T指示剂：
溶液0.50g铬黑T即【1-（1-羟基-2-萘偶氨-6-硝
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