1、鍋爐水質處理及分析鍋爐水質處理及分析水處理的任務水處理的重要性水處理的任務水處理的任務水處理的重要性水處理的任務鍋爐： 是利用燃料的化學能或其它能源的熱能， 把鍋內工質加熱到一定參數的熱能轉換設備。鍋爐：常見的幾種鍋爐快裝鍋爐單鍋筒縱置式鏈條爐單鍋筒橫置式鏈條爐常見的幾種鍋爐快裝鍋爐單鍋筒縱置式鏈條爐單鍋筒橫置式鏈條爐水處理的任務及重要性 供給數量足夠,質量合格的鍋爐給水,汽機冷卻水. 監(jiān)測蒸汽品質,及時發(fā)現和消除設備故障,防止因水, 汽品質不良而造成的鍋爐汽水系統(tǒng)的腐蝕 、結垢 、積鹽和污堵等隱患.從化學方面保證設備的安全,經濟運行.水處理的主要任務如果不能很好地控制鍋爐水質，就會給鍋爐安全

2、經濟運行帶來嚴重的影響，主要表現在：（1）結垢 （2）腐蝕 （3）影響蒸汽品質水處理的重要性水處理的任務及重要性 供給數量足夠,質量合格的鍋爐給水,汽機水處理設備流程圖水處理設備流程圖離子交換水處理設備離子交換水處理設備全自動交換器全自動交換器大型交換器大型交換器鍋爐水質處理及分析1課件鍋爐水質處理及分析1課件鍋爐水質處理及分析1課件2022/10/92022/10/32022/10/9化學的基本概念酸、堿、鹽、氧化物電離平衡第二章 化學基本知識2022/10/3化學的基本概念酸、堿、鹽、氧化物電離平衡第2022/10/92.1化學的基本概念溶液是一種或一種以上物質分散到另一種物質里所形成的均

3、一穩(wěn)定的混合物。溶液=溶質+溶劑濃度一定量的溶液里所含溶質的量叫做溶液的濃度。1百分比濃度100克溶液中所含溶質的克數2重容百分比濃度1升溶液中所含溶質的克數或毫克數 mg/l，g/l3物質的量的濃度（摩爾濃度） 1升溶液中所含溶質的物質的量（摩爾數）mol/l，mmol/l2022/10/32.1化學的基本概念溶液是一種或一種以上物2022/10/92.1化學的基本概念pH值PH值是衡量水體的酸堿度的一個值，范圍是014，是水體中氫離子濃度的Lg負數，pH7為堿性，越大堿性越強。溶解度在一定溫度下，100克水中，所能溶解溶質的克數。溶度積在一定溫度下難溶電解質飽和溶液中相應的離子之濃度的乘積

4、當溶液中這兩種離子的濃度的乘積等于該物質的KSP時，就開始出現沉淀。因此，物質的KSP越小，沉淀就越易產生2022/10/32.1化學的基本概念pH值PH值是衡量水體 酸是指能夠產生H+一類物質的總稱。常用的酸有：鹽酸、硫酸和硝酸等，它們在水溶液中能電離出氫離子和酸根陰離子。 酸分子中都含有氫原子，所以此類物質都具有一定的共性，其共性主要表現在化學性質上。（一）酸溶液能使藍色石蕊試紙顯紅色，酸溶液不能使酚酞顯色。(石蕊試紙是一種酸堿指示劑，遇酸變紅色，遇堿變藍色）（二）酸和金屬氧化物反應生成鹽和水。（三）酸與堿作用生成鹽和水。（四）酸和鹽作用生成新鹽和新酸。（五）酸和金屬作用生成鹽和氫氣。20

5、22/10/92.2酸、堿、鹽、氧化物酸及其一般性質 酸是指能夠產生H+一類物質的總稱。常用的酸有：鹽 堿是指能夠接受氫離子的一類物質的總稱。常用的堿為：氫氧化鈉、氫氧化鈣等，它們在水溶液中能電離出金屬陽離子和氫氧根陰離子。堿的共同的化學性質主要表現在：（一）堿的水溶液能使藍色石蕊試紙顯藍色，使酚酞指示劑變紅。（二）堿能與酸反應生成鹽和水。（三）堿與非金屬氧化物反應生成鹽和水。（四）堿和鹽作用生成新堿新鹽。（五）不溶于水的堿加熱會分解為金屬氧化物和水。2022/10/9堿及其一般性質2.2酸、堿、鹽、氧化物 堿是指能夠接受氫離子的一類物質的總稱。常用的堿為 鹽是指電離時生成金屬陽離子和酸根陰離

6、子的化合物。根據鹽組成不同，可分為：正鹽、酸式鹽、堿式鹽、復鹽等。（一）鹽的一般物理性質 固體，大部分是白色結晶，少量鹽呈各種不同顏色。不同的鹽在水中溶解性能差別很大，有的溶于水，有的不溶于水。（二）鹽的一般化學性質 1、鹽和金屬作用生成新鹽和另一種金屬 2、鹽與堿作用生成新鹽和新堿 3、鹽與酸作用生成新鹽和新酸 4、鹽與鹽作用生成兩種新鹽2022/10/92.2酸、堿、鹽、氧化物鹽及其一般性質 鹽是指電離時生成金屬陽離子和酸根陰離子的化合物。根據鹽 氧化物是由氧和另一種元素（金屬或非金屬）組成的化合物。（一）堿性氧化物 凡能和酸作用生成鹽和水的氧化物，稱為堿性氧化物。（二）酸性氧化物凡能和堿

7、作用生成鹽和水的氧化物，稱為酸性氧化物。（三）兩性氧化物凡既能和酸又能與堿起反應生成鹽和水的氧化物稱為兩性氧化物。（四）惰性氧化物凡既不能和酸又不能與堿起反應生成鹽和水的氧化物稱為惰性氧化物。2022/10/92.2酸、堿、鹽、氧化物氧化物及其一般性質 氧化物是由氧和另一種元素（金屬或非金屬）組成的化合物 （一）電解質與非電解質凡溶解于水后或在熔融狀態(tài)下能導電的物質叫電解質。凡在干燥和溶化狀態(tài)或水溶液中都不能導電的物質叫非電解質。（二）強電解質和弱電解質凡在水溶液或在熔融狀態(tài)下，全部電離成離子的物質叫做強電解質。如：強酸（H2SO4,HCL,HNO3 )、強堿（NaOH)和大部分鹽類。凡在水溶

8、液中，只有部分電離成離子的物質叫做弱電解質。如弱酸（H2CO3）、弱堿（氨水）和水。 （三）電離過程電解質溶于水或受熱熔化而離解成自由移動的離子的過程叫做電離。2022/10/92.3電離平衡2.3.1電解質及其電離 （一）電解質與非電解質2022/10/32.3電離平2022/10/9在一定條件(如溫度、濃度)下,當電解質分子電離成離子的速率和離子重新結合生成分子的速率相等時，電離過程就達到了平衡狀態(tài)，這叫做電離平衡。電離平衡常數：Ka=H+Ac- / HAc一元弱酸 HAc H+ + Ac-一元弱堿 NH3H2O NH4+ + OH-電離平衡常數: Kb= NH4+OH- / NH3H2O

9、 2.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/10/3在一定條件(如溫度、濃度)下,當電解質分子2022/10/9電離度（）定義 ：達到電離平衡時弱電解質的電離百分率，用 表示 。= 已電離的電解質分子數原來電解質的總分子數100% 水的電離平衡和PH值2.3電離平衡2022/10/3電離度（）定義 ：達到電離平衡時弱電解質2022/10/9一、水的電離1. 水的電離平衡H2O+H2Oc(H+)c(OH-) c(H2O) K電離 =Kwc(H+) c(OH-) c(H2O)K電離 =水的離子積H+OH-H2OH3O+OH- (水的自偶電離，吸熱過程)2.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/

10、10/3一、水的電離1. 水的電離平衡H2O+H2022/10/9KW =c(H+) c(OH-)2. 水的離子積常數：KW的意義（1）KW揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H+和OH-的共存。（2）KW只與溫度有關，與溶液的性質無關。溫度一定， Kw一定。 （3）溫度升高，KW值增大，表明升溫有助于水的電離程度增大。25oC時水的離子積常數KW=c(H+) c(OH-)=10-142.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/10/3KW =c(H+) c(OH-)2. 水2022/10/9 溶液的酸堿性c(H)= c(OH) c(H)c(OH) c(H)c(OH)中性溶液酸性溶液堿

11、性溶液2.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/10/3 溶液的酸堿性中性溶液酸性溶液堿性溶液2.2022/10/92. 溶液的pH化學上常用c（H）的負常用對數表示溶液酸堿性的強弱： pH=lgc（H）意義：pH大小能反映出溶液中c(H)(或c(OH)的大小.即能表示溶液的酸堿性強弱。常溫 c(H+)與pH、溶液酸堿性的關系：10-510-410-310-210-110-710-810-910-1010-1110-1210-1310-1410-65432178910111213146c(H+)增大，pH減小酸性增強c(H+)減小，pH增大堿性增強2.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/

12、10/32. 溶液的pH化學上常用c（H）的負常2022/10/9pH測定的方法（1）酸堿指示劑酸堿指示劑用于粗測溶液的pH范圍。如石蕊試紙（紅色和藍色）可用來定性判斷溶液的酸堿性。（2）PH試紙pH試紙可用于粗略測量溶液的pH值。強調：不能把試紙放到待測液中測定。 在測定溶液pH時，pH試紙不能用水濕潤。使用方法：使用pH試紙測溶液的pH時，把小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用醮有待測液的玻璃棒點在試紙的中部，試紙變色后，與標準比色卡比較來確定溶液的pH。（3）精確測定：pH計（酸度計）2.3電離平衡水的電離平衡和PH值2022/10/3pH測定的方法（1）酸堿指示劑（2）PH2022

13、/10/9觀察與思考 問題1.氨水為什么使酚酞顯紅色2.影響紅色深淺的主要因素是什么3.為什么氨水中加入固體氯化銨后紅色變淺2.3電離平衡同離子效應2022/10/3觀察與思考 問題1.氨水為什么使酚酞顯紅色2022/10/92.3電離平衡同離子效應分析2.OH越大，溶液紅色越深。 3.由于氯化銨是強電解質，能完全電離出NH4+,溶液中NH4+增大，使氨水電離平衡向左移動，從而降低了氨水的電離度，使溶液中OH 減小。 1.氨水中滴加酚酞溶液顯紅色，是由于氨水能電離出OH。2022/10/32.3電離平衡同離子效應分析2.OH2022/10/92.3電離平衡同離子效應 在弱電解質溶液中加入與該弱

14、電解質具有相同離子的強電解質，使弱電解質電離度降低的現象稱為同離子效應。2022/10/32.3電離平衡同離子效應 在弱電解質溶2022/10/92.3電離平衡緩沖溶液 能對抗外來少量強酸、強堿或適當稀釋，而保持溶液的pH幾乎不變的作用稱為緩沖作用。具有緩沖作用的溶液稱為緩沖溶液。 加少量水稀釋時，緩沖溶液的pH也能基本不變。 必須指出，緩沖溶液的緩沖作用是有限度的。當外加的酸或堿量過多時，緩沖溶液就會失去緩沖作用，溶液的pH也將發(fā)生明顯改變 。2022/10/32.3電離平衡緩沖溶液 能對2022/10/9以NH3H2ONH4Cl緩沖對為例說明緩沖溶液的作用原理。 2.向此溶液中加少量強酸，

15、NH3H2O電離產生的OH_與外來少量的H+ 結合生成H2O，平衡向右移動，補充了消耗掉的OH_ ，再次平衡時， OH_幾乎不變，H+也幾乎不變，pH幾乎不變。 1.由于同離子效應，溶液中存在大量的NH3和 。2.3電離平衡緩沖作用2022/10/3以NH3H2ONH4Cl緩沖對為例2022/10/92.3電離平衡緩沖作用 3.向此溶液中加少量強堿，溶液中大量存在的 NH4 +與外來少量的OH_結合生成NH3H2O ，平衡向左移動，再次平衡時， OH_幾乎不變，H+也幾乎不變，pH幾乎不變。2022/10/32.3電離平衡緩沖作用 3.向此溶液2022/10/9。第三章 鍋爐用水概述天然水的特

16、點天然水中的雜質鍋爐用水水源及名稱水質不良對鍋爐的危害工業(yè)鍋爐用水的主要評價指標2022/10/3。第三章 鍋爐用水概述天然水的特點天然水中 水是世界上分布最廣的物質，幾乎占據著地球表面的四分之三，構成了洋、江、海、湖；此外，在高山上和地球南北兩極，還常年有積雪和冰，地層中存在大量的地下水，大氣中也有相當數量的水蒸氣。地面水主要來自雨水，地下水主要來自地面水，而雨水又來自地面水和地下水的蒸發(fā)。因此，水在自然界中是不斷循環(huán)的。 水在自然界循環(huán)的運動中是一種溶解能力很強的溶劑，能溶解大氣中、地表面和地下巖層里邊的許多物質，從而使天然水中不同程度地含有各種雜質。 水是人們日常生活與工業(yè)部門的生產過程

17、中不可缺少的物質。由于水的用途不同，人們對水提出了各種不同的水質標準。 如采用鍋外處理的低壓鍋爐給水水質標準要求鈣、鎂離子總量不大于0.03mmol/L。2022/10/93.1天然水的特點及我國天然水的分布 3.1.1概述 水是世界上分布最廣的物質，幾乎占據著地球表面二、鍋爐用水及其水中含有的雜質極軟水軟水中等硬水硬水極硬水1.0mmol/l1.03.0 mmol/l3.06.0 mmol/l6.09.0 mmol/l9.0 mmol/l低含鹽量水中等含鹽量水較高含鹽量水高含鹽量水200mg/l200500 mg/l5001000mg/l1000 mg/l天然水的分類 按天然水中硬度的大小，

18、可以將天然水分為五類，如表2-3所示。表2-3 天然水中硬度分類按天然水中含鹽量的高低，可以將天然水分成四類，如表2-4所示。表2-4 天然水中按含鹽量分類二、鍋爐用水及其水中含有的雜質極軟水軟水中等硬水硬水極硬水2022/10/93.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點 天然水中，雨、雪最為純潔。但在下降過程中與大氣中混有的各種雜質相遇，如氧、二氧化碳、氮、硫化氫和灰塵等，使水質受到污染。2022/10/33.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1 (一)大氣降水 大氣降水是指大氣圈中的水蒸氣和由水蒸氣冷凝并處于高度分散狀態(tài)的細小水滴，它除含有O2、CO2、N2及一些惰性氣

19、體外，還含有少量的離子組分。這些離子組分主要來自海水飛濺的細小鹽晶、陸地飛揚的塵埃、火山灰的可溶性鹽類以及人類釋放的各種污染物。 由于大氣降水在降落的過程中，對大氣進行了“洗滌”，所以大氣降水的離子組分不僅決定于大氣降水本身的化學組成、降雨量大小以及空氣中干雜質的種類與數量，而且還取決于降水時的物理條件，如降水形式(雨、雪)、氣溫、風向、云雨高度和雨前天氣等。 大氣降水的硬度一般不大于70100mol/L，含鹽量一般不大于4050mg/L。這種天然水體雖然純度較高，適宜作為鍋爐用水的水源，但難以收集，不能采用。2022/10/93.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點 (一)

20、大氣降水 2022/10/33.2022/10/9(二)江河水 江河水易受自然條件影響，是水源中最為活躍的部分，其化學組分具有多樣性與易變性。這是因為，江河水在時間與空間上都有很大的差異。通常，河水中懸浮物和膠體雜質含量較多，濁度高于地下水。我國幅員遼闊，大小河川縱橫交錯，自然地理條件相差懸殊。因而，各地區(qū)江河水的濁度相差很大。甚至同一條河流的化學組分在冬季與夏季、晴天和雨天可能有很大的變化，在上游與下游也有很大差異，濁度也相差很大。我國黃土高原、黃河水及海河水系，水土流失嚴重，河水含沙量大。暴雨時，少則幾kg/m3，多則幾十、上百kg/m3。冬季濁度有時僅幾十度至幾百度。華東、華北和西南地區(qū)

21、大部分河流，濁度均較低，平均濁度50500度。 江河水的含鹽量及硬度較低，含鹽量一般在50500mg/L。江河水最大的缺點是易受工業(yè)廢水、生活污水及其它各種人為污染，因而水的色、臭、味變化大，有毒或有害物質大量進入水體。水溫不穩(wěn)定，夏季常不能滿足工業(yè)用水要求。 3.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點2022/10/3(二)江河水3.1天然水的特點及我國天然水2022/10/9(三)湖泊及水庫水 湖泊及水庫水主要由河水補給，水質與河水類似。但由于湖水流動性小，儲存時間長，經過長期自然沉淀，濁度較低，只有在風浪時濁度上升。水的流動性小，透明度高，又給水中生物特別是藻類的繁殖創(chuàng)造

22、了良好的條件。因而，湖水一般含藻類較多，使水產生色、臭、味。因為湖水進出水交替緩慢，停留時間比河水長，當含有較多的氮與磷時，就會使湖水富營養(yǎng)化。一般認為，只要總磷與無機氮的含量分別超過20g/L和300g/L時。就認為水體已處于富營養(yǎng)化狀態(tài)。由于湖水不斷得到補給，又不斷蒸發(fā)，故含鹽量往往比河水高。按含鹽量分，有淡水湖、微咸水湖和咸水湖，前兩種基本上可作為工業(yè)用水水源，而后一種則完全不行 。3.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點2022/10/3(三)湖泊及水庫水3.1天然水的特點及我國2022/10/9(四)地下水 水在地層滲透過程中，懸浮物和膠體己基本或大部分除掉，水質清

23、澈，且水源不易受到外界污染和氣溫影響，因而水質較穩(wěn)定。由于地下水流經巖層時，溶解了各種可溶性物質，故水的含鹽量通常高于地表水(海水除外)。至于含鹽量的多少及鹽類的成分，則取決于地下水流經地層的礦物質成分、地下水層深和與巖石接觸時間等。我國水文地質條件比較復雜，各地區(qū)地下水含鹽量相差很大，但大部分在200500 mg/L之間。一般情況下，多雨地區(qū)如東南沿海地區(qū)及西南地區(qū)，由于地下水受大量雨水補給，可溶性鹽大部分早已溶失，故含鹽量少；干旱地區(qū)如西北、內蒙古等地，地下水含鹽量較高。地下水在地層中不能通暢流動，溶解氧量很少。如果有機物在土壤中較多，把氧氣消耗于生物后，就會進行厭氧分解，產生CO2、H2

24、S等氣體溶于水中，使水具有還原性。還原性的水可以溶解一些金屬如鐵、錳等，故地下水含鐵、錳比地表水高。 3.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點2022/10/3(四)地下水3.1天然水的特點及我國天然水2022/10/9對同一口井或同一井群來說，水質一般終年很穩(wěn)定，很少受季節(jié)或外界條件的影響。但井群之間，水質往往差別很大。對于河床附近的淺井水，其水質情況常因季節(jié)或外界條件的影響而有較大的差別。因此，以地下水作為鍋爐用水的水源時，其水質情況常隨供水水源的改變而改變。3.1.2天然水的特點3.1天然水的特點及我國天然水的分布2022/10/3對同一口井或同一井群來說，水質一般終年

25、很穩(wěn)2022/10/9江河水由于水溫和水質極不穩(wěn)定，其水質隨季節(jié)變化大，懸浮物和膠體雜質含量高，溶解氧高且游離的二氧化碳含量高，含鹽量及硬度都較低。3.1.2天然水的特點3.1天然水的特點及我國天然水的分布地下水通常懸浮物和膠體雜質及細菌較少，水質和水溫比較穩(wěn)定，溶解氧低而游離的二氧化碳含量高，含鹽量及硬度都較高，通常含有Fe2+、Mn2+等離子。 湖水則與流動的河水不同，微生物的影響比較明顯。湖水中微生物及有機物的種類和數量，可因地點、氣候條件、深度而不同，從而影響到某些化學成分(pH值、CO2、鐵、含鹽量等)發(fā)生較大的變化。？2022/10/3江河水由于水溫和水質極不穩(wěn)定，其水質隨季節(jié)2022/10/9海水由于長時期的蒸發(fā)濃縮作用，含有大量的溶解鹽類，通常高達3.5。而且，所含鹽類以氯化鈉和硫酸鎂為主，鈣、鎂離子總和達到5070 mmol/L，有時高達100200mmol/L。3.1天然水的特點及我國天然水的分布3.1.2天然水的特點總之，由于我國幅員遼闊，地質與氣候條件復雜，使水質相差懸殊。所以，在確定鍋爐用水水源時，摸清水源水質及受外界影響的情況是相當重要的2022/10/3海水由于長時期的蒸發(fā)濃縮作用，含有大量的溶2022/10/9我國年均降雨量為648.2mm(19561976年平均值)，水資源總量為2.81421012