鍋爐余熱回收水處理技術探討

進行的，由于磷酸鎂溶度積大，鎂硬度成分不與磷酸鹽反應，但可與磷酸鈉水解產物氫氧根離子反應，生成懸浮狀的氫氧化鎂。

　　絡和增溶作用是共聚物溶于水后發生電離，生成帶負電性的分子鏈，它與Ca2+形成可溶于水的絡合物或螯合物，從而使無機鹽溶解度增加。例如，EDTA、NTA等阻垢劑能夠按化學計量與硬度成分反應，將致垢陽離子封鎖在其分子內，使阻垢陽離子無法與致垢陰離子結合成垢，使大量的鈣離子穩定在水中，相當于增加了微溶性鈣鹽在水中的溶解度，從而起到阻垢作用。具有螯合作用的阻垢劑甚至可將傳熱面上原有的碳酸鈣垢溶解下來。

　　晶格畸變作用是目前阻垢劑機理中較為一致的看法。一般認為，阻垢劑不僅與水中鈣離子形成穩定螯合物，同時還能與碳酸鈣晶體界面上的鈣離子發生螯合作用。它首先與晶體扭折位置的鈣離子螯合，并且形成的螯合物占據晶體正常生長的晶格位置。螯合物被鑲嵌在繼續生長的晶體中，這種含鑲嵌粒子的晶體是不穩定的，當環境條件變化時，晶體在彈性應力作用下碎裂，形成外形不規則的小晶體，即晶體發生畸變。：2011―01―10基金項目：邢臺市科技計劃項目――鍋爐煙氣余熱回收的工程應用研究，項目編號：201032002.分散劑在水中遇到碳酸鈣小晶體時，由于物理和化學作用，被吸附到顆粒表面，吸附分散劑的顆粒表面形成雙電層，改變顆粒表面原來的電荷狀態，在靜電作用下，顆粒相互排斥。這樣一來，避免了顆粒碰撞后長大沉積，并將顆粒分散在水中。此外，許多分散劑不僅能吸附在子顆粒上，還能吸附于設備和管道的接觸面上，形成一個吸附層。吸附層既阻止顆粒在接觸面上的沉積，又可在顆粒大量沉淀時，使沉積物與接觸面不能緊密相連，這樣沉積物只能形成疏松的、非黏著性的沉積，易于被流水沖走。

　　硅磷晶阻垢器硅磷晶樣本水處理阻垢劑從問世發展到現在，藥劑配方經歷了無機鹽類、有機膦酸鹽類以及聚合物類等。聚合物類藥劑由于它對磷酸鈣垢具有獨特高效的抑制能力而進入水處理藥劑或配方的行列。據目前的研究和應用表明，不但出現了能抑制碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、磷酸鈣垢的共聚物，同時也出現了抑制鋅垢、鐵垢和其它污垢的共聚物。下面介紹一種以絡合增溶作用和分散作用為主要作用機理抑制鈣鎂離子硬度的聚磷酸鹽阻垢劑一硅磷晶。

　　硅磷晶是食品級聚磷酸鹽和少量硅酸鹽組成，其加工過程是：H3PO4與Na2C3中和―NaH2P4+Na2HP4―<500°C脫水―三聚或六偏磷酸鈉―>1000°C灼燒―開摸成型、退火―硅磷晶，其主要成分的分子式為：Na2.硅磷晶的防垢防腐機理：硅磷晶置于加藥器、加藥罐；藥劑為白色球狀顆粒，安裝在補水旁路中，在濃度35PPM時，釋放在水中的聚磷酸鹽通過與水中的鈣、鎂、鐵離子作用，形成可溶性絡合物，阻止碳酸鈣的晶體生成和凝聚，并對已經生成的碳酸鈣晶粒起到分散作用，從而達到阻垢作用；此外，還能在管道內表面形成穩定的不溶性保護膜，防止水中溶解氧及氯離子等腐蝕性離子對金屬表面的侵蝕，從而起到防腐效果。其反應式如下：注：Mg離子與飲用水處理劑的反應同與Ca離子的反應。

　　由上述反應可以看出，硅磷晶中的聚磷酸鹽與水中的（Ca2+，Mg2+）發生反應，生成Na2和Na2等可溶性絡合物，使大量的鈣鎂離子穩定在水中，從而起到阻垢作用。同時，由于鍋爐及換熱器熱水輸送管道都是鐵表面，硅磷晶與水中的（Ca2+，Mg2+）發生反應，在金屬表面生成極薄且穩定的不溶性FeCa2（PO3）6和FeMg2（PO3）6保護膜，從而起到了防腐效果。

　　首先，使用成本低，每噸水中只消耗35g就能快速消除水系統因腐蝕造成的黃、紅銹水問題，阻止水垢的形成。

　　其次，獨有的緩釋技術，通過水流動自動投加，無需其它動力，安裝簡便，不需專人看管維護，與離子交換法軟化處理相比，節約了人力成本。

　　第三，安全性，對于成人，每天從食物中攝取的磷大約為4000mg左右（以P2O5計）。若用于生活用水處理，硅磷晶的使用濃度為35mg/L.每人每天平均喝2L水計，通過硅磷晶處理的水中攝取的量約為10mg，約占人體總攝取量的3%.左右。且經有關疾病預防控制中心對該系列廣品檢驗，食品級聚合磷酸鹽（硅磷晶）對飲用水水質無污染，所檢各項指標均符合生活飲用水衛生標準。

　　鍋爐煙氣余熱回收技術的推廣應用，是國家“節能減排”政策的體現，它對鍋爐熱利用效率的提高和帶來的經濟效益是顯而易見的。在余熱回收的換熱水處理過程中采用阻垢劑阻垢技術，既避免了由離子交換法軟化處理的不經濟和純軟化水用于生活的不方便問題，也同時實現了阻垢防腐兩方面效果，是非常經濟實用的。