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1、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
2、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
3、、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、“ g/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、“ g/kg 可看作相等的。3、物质的量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
4、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0H-,所以纯水中的H+和OH-的离子浓度是相等的。在 22C时，纯水中H+和OH-离子浓度各等于IX 10-7mol/L。若水溶液中的H+和OH-相等，则此水溶液叫做中性
5、溶液；若H+ OH-,则叫做酸性 溶液；若OH- H+,贝9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=-lgH+=lg（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,贝它的 pH值V7,溶液的酸性越强，pH值越小。碱性溶液的H+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
6、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
7、胶体是颗粒粒径在10-610-4mm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、电厂用水的类别水在火力发电厂水汽循环系统中所经历的过程不同，水质常有较大的差别。因此根据实 用的需要，人们常给予这些水以不同的名称。它们是原水、锅炉补给水、给水、锅炉水、锅 炉排污水、凝结水、冷却水和疏水等。现简述如下：（1）原水：也称为生水，是
8、未经任何处理的天然水（如江河水、湖水、地下水等），它 是电厂各种用水的水源。（2）锅炉补给水：原水经过各种水处理工艺净化处理后，用来补充发电厂汽水损失的水 称为锅炉补给水。按其净化处理方法的不同，又可分为软化水和除盐水等。（3）给水：送进锅炉的水称为给水。给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。（4）锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，习惯上简称炉水。（5）锅炉排污水：为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，用排污的方法，排出一部分炉水， 这部分排出的炉水称为锅炉排污水。（6）凝结水：蒸汽在汽轮机中作功后，经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水，它是锅炉 给水的主要组成部分。（7）冷却水：用作冷
9、却介质的水为冷却水。这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水， 如果该水循环使用，则称循环冷却水。（8）疏水：进入加热器的蒸汽将给水加热后，这部分蒸汽冷却下来的水，以及机组停行 时，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水，都称为疏水。在水处理工艺过程中，还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。二、水质指标1、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。2、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。(2) 、蒸发残渣 蒸发残渣是表示水中不挥发物质的量。蒸发残渣的测定方法是取一定体积的过滤水样蒸 干
10、，最后将残渣在105110C下干燥至恒重，其单位用mg/L表示。(3) 、电导率利用水中离子指示水导电能力的大小的指标称做电导率。电导率的大小除了和水中离子 量有关外，还和离子的种类有关，故单凭电导率不能计算其含盐量。但当水中各种离子的相 对量一定时，则离子总浓度愈大，其电导率也愈大，所以在实际应用中可直接以电导率反映 水中含盐量。电导率的单位为S/m或“S/cm。3、硬度硬度是用来表示水中某些容易形成的垢类以及洗涤时容易消耗肥皂的一类物质。对于天 然水来说，这些物质主要是钙、镁离子，所以通常把硬度看作是这两种离子。因此，总硬度 (或简称硬度)就表示钙、镁离子含量之和。4、碱度和酸度(1)、碱
11、度碱度表示水中含OH-、CO/-、HCOj量及其他一些若酸盐类量的总和。因为这些盐类在水 溶液中都呈碱性，可以用酸中和，所以归纳为碱度。在天然水中，碱度主要由hco3-的盐类 组成。因为碱度是用酸中和的办法来测定的，所以当采用的指示剂不同，也就是滴定终点不同 时，所测得的物质也不同。常用的指示剂为甲基橙和酚酞。当用甲基橙为指示剂时，终点 pH 值为 4.34.5。通常所称的碱度，如不加特殊说明，就是指总碱度，即甲基橙碱度。碱度的单位为mmol/L (H+)，这里H+表示中和用酸的基本单元。(2)、酸度酸度是指水中含有能与强碱(如NaOH等)起中和作用的物质的量。在天然水中，酸度 有H2CO3和HCO3-的盐类。5、有机物和耗氧量(1)、耗氧量利用耗氧量来表征有机物多少的原理是基于有机物具有可氧化的共性。通常将重铬酸钾 (KCrO )法测得的耗氧量称为化学需氧量(COD )，其理由是此法测得的数据比较接近余22 7CR有机物完全氧化的耗氧量。有人将符号COD笼统地代表耗氧量，此时必须标明所用氧化剂， 否则，意义含糊。(2)、生化需氧量生化需氧量表示用微生物氧化水中有机物所消耗的氧量，通常用符号“BOD”表示，单 位为 mg/LO2。
