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    了解鈣鎂氟在蒸發器運行中的危害和處理方法

    來源:康景輝蒸發器廠家日期:2018/10/20 11:38 瀏覽:

           蒸發器處理廢水時,所處理的廢水中經常會含有一定量的鈣鎂氟,由于鈣鎂氟離子的硫酸鹽溶解度較小,在進料液蒸發過程中易結垢,嚴重影響蒸發器廢水處理設備的穩定運行,所以需要前期的預處理能降低鈣鎂氟元素的含量168彩票平台网址,使得蒸發器設備更加安全穩定的運行。(小編曾寫有一篇關于延緩蒸發器硫酸鹽結垢的文章,有需要可以點擊)
           一、鈣鎂氟離子在蒸發器運行中的危害
           1、鈣鎂離子:廢水中的鈣鎂離子,在不斷的蒸發濃縮之后形成晶核168彩票平台网址,易附著于蒸發器系統的換熱管表面168彩票平台网址,易導致蒸發系統的換熱管結垢,影響換熱效率甚至堵塞換熱管。鹽濃縮時168彩票平台网址,其濃度超過該溫度的溶解度時就會產生沉淀,有些鹽類,如硫酸鈣168彩票平台网址,硫酸鎂,磷酸鈣等則隨溫度的升高溶解度下降并析出,可溶性的重碳酸鹽,如碳酸二氫鈣168彩票平台网址,碳酸二氫鎂受熱分解,產生難溶性的鹽也會導致沉淀結垢168彩票平台网址。
              Ca(H2CO3)2 →CaCO3↓ +CO2+H2O
              Mg(H2CO3)2 →Mg(OH)2↓ +2CO2

           2、氟化物腐蝕原理:以鈦材為例,鈦材料具備良好的抗腐蝕性168彩票平台网址,這和它表明能夠快速形成致密的氧化膜,這些氧化膜能夠保護內部鈦不被繼續氧化。氟化物能夠與氫離子結合形成氟化氫168彩票平台网址,氟化氫能優先吸附于鈦表面氧化膜的某些點上,排擠掉氧原子,然后和氧化膜中的鈦離子結合形成可溶性氟化物,使鈦發生點蝕,反應方程如下:
           Ti2O3 +6HF=2TiF3+3H2O
           TiO2+4HF=TiF4+2H2O
           TiO2+2HF=H2O+TiOF   

            表面氧化膜破壞發生多孔性改變后,導致深部鈦的暴露。鈦是一種活性很高的金屬168彩票平台网址,再含氫或析氫蝕環境中會持續吸收氫,在鈦晶面生產TiH2,會加速鈦的腐蝕進程。

    鈣鎂離子結垢及腐蝕圖

           二、針對鈣鎂氟離子危害的處理方法
           1、鈣鎂離子的預處理方法
           (1)晶種法:通過在濃鹽廢水中加入一定的硫酸鈣或氯化鈣作為晶種,利用與垢物相同的晶體表面對垢物的親和力,降低廢水中的硫酸鈣過飽和度,使廢水中析出的硫酸鈣分子優先附著在懸浮的晶種上,而不是沉積在加熱管內壁上,達到了防垢目的。
           (2)加阻垢劑法:通過添加阻垢劑,去螯合廢水中的金屬結垢離子,防止它們與碳酸根硫酸根結合而結垢。
           (3)加酸法:加酸,調節PH≤5.0168彩票平台网址,出去碳酸或碳酸氫根,防止結碳酸鈣垢。
           (4)凈化預處理法:采用硬度和堿度去除工藝168彩票平台网址,去除濃鹽酸廢水中的鈣鎂離子,防止產生碳酸鈣和硫酸鈣結垢。

    列管換熱器常規維護實拍
    (運行一年來正常維護時所拍攝的管式換熱器圖)

           2、氟離子預處理
           (1)熟石灰
      熟石灰在除氟過程中主要起沉淀和調節pH值的作用。含氟廢水主要含有氟化氫和氟化鈣鹽。采用熟石灰(Ca(OH)2)進行中和反應,生成難溶的氟化鈣(CaF2),以固液分離手段從廢水中去除168彩票平台网址。反應式為:
    2F- + Ca2+ →CaF2
      在25℃時,CaF2在水中的飽和溶解度為16.5mg/L168彩票平台网址,其中F-離子占8.03mg/L。處理后出水中溶解性CaF2簡單地用Ca(OH)2去中和含氟廢水,結果無法達到現行國家廢水排放標準。所以用Ca(OH)2作為中和劑168彩票平台网址,應用同離子效應理論,控制處理后出水中CaF2的飽和溶解度,使出水水質符合國家有關排放標準。
       (2)氯化鈣
        同離子效應理論認為168彩票平台网址,在難溶電解質的飽和溶液中168彩票平台网址,加入含有同離子的另一種電解質時,原有的電解質溶解度降低。含氟廢水中加入Ca(OH)2,可以生成CaF2。隨著反應的進行,CaF2的濃度不斷升高。當CaF2的濃度超過了飽和溶解度時168彩票平台网址,就會有固體CaF2析出。根據溶度積規則判斷。
    Sp = [Ca2+] [2F-]2 
        式中:Sp ------ 溶度積常數
        [Ca2+] ------ 溶液中Ca2+濃度
        [2F-] ------ 溶液中F-濃度
        溶度積常數Sp只是隨溫度變化而變化。當溫度一定時溶度積常數Sp則為一個定值。提高溶液中Ca2+的濃度,F-的濃度就會相應降低,從而使CaF2的溶解度下降。
        氯化鈣溶解性很好,能有效的提高溶液中鈣離子的濃度,當與消石灰并用時產生同離子效應。
    工程中的一般作法是投加鹽酸(HCl)168彩票平台网址,與投加的Ca(OH)2反應生成CaCl2。

           綜上,蒸發器生產廠家康景輝認為,在工業廢水處理時,不僅僅只是提供一套蒸發器設備,還要針對不同的水質進行設計,提供整套運行穩定、節約能耗的工業廢水處理的解決方案。

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