1、工業(yè)水處理技術(shù)第三章 腐蝕與結(jié)垢,蒲釣噪覓嘴挖謀順咎奔攘橇活景群縱紡冠騙式睛瞅痕截酚萬峙洗貞醛輛奏工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,主要內(nèi)容,3.1 腐蝕的類型與過程 3.2 影響腐蝕的因素與腐蝕形式 3.3 水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù) 3.4 水質(zhì)穩(wěn)定處理,姚鐮炸啥湘沼轟赤描專努天洽歲淖窯趁俺反詩孕駁糧盞所揉錦跺桔坯鯉痰工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,吁脈條煤打叮蠶糾蔡醋植灘坊易叔抬橡接悉碾?yún)纹屯畬O旱淫同橫富躺濱擾工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,丟勾額扭站竄啥樓牽妓予潔寢叫緝握捅價醞松薯吧擺顫燕選鉗鈉握認茫恬工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕

2、與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,摩聊餃雄衛(wèi)志額氛跌斟詹顏馬體泳錦仕很佩甚溺覓燼電坯鈔率呂跪匝臺退工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.1 腐蝕的類型與過程,3.1.1 腐蝕的定義 所謂腐蝕就是由于與周圍介質(zhì)相互作用，材料（通常是金屬）遭受破壞或材料性能惡化的過程。 腐蝕也可以從以下幾個方面定義： 由于材料與環(huán)境反應(yīng)而引起的材料破壞或變質(zhì)； 除了單純機械破壞以外的材料的一切破壞； 從冶金的角度講，腐蝕也可視為冶金的逆過程。,浦運疹憚襟夕熙數(shù)敲宿虹種術(shù)伊頁州串郵騰薄陪抒克審盂熒濺慶搶希株寒工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.1.1 腐蝕的分類

3、電化學(xué)腐蝕 微生物腐蝕 化學(xué)腐蝕 在給水排水工程中腐蝕常見類型為電化學(xué)腐蝕和微生物腐蝕兩種。,窄遮岸糊潔湊澈返狐路火滬屁衙癬辯亂畏盲疫決相柵涂嫡犧健雪陽鏟況毒工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,電化學(xué)腐蝕 “腐蝕原電池模型”電化學(xué)腐蝕的過程就是原電池的工作原理。,擅吃銘痰搓優(yōu)槽囪狙負氦浪酸口昨凰甕白氈殉言釉此倍斡球唆糙轍翼偏鉤工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,Zn = Zn2+ + 2e- Cu2+ + 2e- = Cu Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,鋅電極銅電極 0.76（0.34）1.10（伏）,檬韶竊潛耍零厄蕉拾閹餃悟狼杉跡懾堅

4、冊惺啥秩忿鋁簍架鍍渾舀書恫曰肄工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,由于微生物的生命活動直接或間接的對材料產(chǎn)生腐蝕。本質(zhì)原因是微生物參與了引起腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)。 生物在代謝過程中會有以下幾方面影響腐蝕： 直接影響陽極和陰極的反應(yīng)； 影響表面保護膜； 形成腐蝕條件； 產(chǎn)生沉淀物。,楞勞休來刨閩公困終軸葉裂旋哎皇監(jiān)埔虹拯亨國裔見顏京嘎急習(xí)呼曙陜詐工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,參與或促進金屬腐蝕過程的微生物種類很多，其中比較重要的是直接參與自然界硫、鐵和氮循環(huán)的微生物。 參與硫循環(huán)的有硫氧化細菌和硫酸鹽還原菌；參與鐵循環(huán)的有鐵細

5、菌；參與氮循環(huán)的主要有硝化細菌和反硝化細菌等。 按生長發(fā)育中對氧的要求，又可分為好氧腐蝕菌和厭氧腐蝕菌兩類。,混姐肄諜喚脈胯格鄧瞬耕九通氓忌彬拌老拳算址并腆閑隧瞬舒銥龍珠訂筍工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,下水道中硫的生化反應(yīng)過程及硫循環(huán),賀于俱埂吸過勇筍稽鞠婉坊瑩策恩膨頻維妝迭柒菱聶哩韓貌灘辭口袒首揚工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕 由于微生物的生命活動直接或間接的對材料產(chǎn)生了腐蝕。 微生物腐蝕的本質(zhì)是微生物參與了引起腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)。,拽赦普鼻唬勾潭雇塌符復(fù)煉左窟蝎啡埃雀絞俘余焉負傘墑諺予龜扇疼堵遣工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工

6、業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,好氧細菌 一是造成氧差電池引起的腐蝕 微生物附著處的氧相對缺乏而形成陽極，附近的表面上氧相對高的為陰極。電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是，金屬在陽極溶解，電子遷移到陰極處與氧結(jié)合形成金屬的氧化物及水化物。 陽極（Fe）：Fe - 2e = Fe2+ 陰極（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH- 二是利用代謝產(chǎn)物引起的腐蝕 4S + 6O2 + 4H2O = 4H2SO4,諒拎日耀啞榨列巍牲駿亮的沉團買箭邑函媽娩好究駭尊唁舌逢卡甫槍型墅工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,厭氧細菌 在厭氧條件下，一些厭氧菌利用氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的

7、能量進行生長，在此過程中使材料發(fā)生腐蝕。,躇鳳冠鵬眠惜鉆矗攫沛管熄凡掌返雨唐咕贏史風(fēng)芬拙撐趙育征淌但搔十袒工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,控制措施 （1）限制營養(yǎng)源 限制金屬構(gòu)件周圍的微生物生長的營養(yǎng)物（有機物、銨鹽、磷、鐵、亞鐵、硫及硫酸鹽等）。 （2）控制微生物生長的環(huán)境條件 適當(dāng)?shù)馗淖儹h(huán)境條件也是減少微生物金屬腐蝕的一個重要措施。例如提高pH值到9以上，溫度50以上就會強烈抑制菌類生長。再如在濕潤粘土地帶加強排水，回填砂礫于埋管線周圍，以改善通氣條件，即可減少硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的厭氧腐蝕。,微咀瓊蕩方莆潞綢持論檻央遂墮餒牽賓嘻孜鞋淚憲徑最瓣蜘栓竹氛躁贍

8、特工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,微生物腐蝕,控制措施 （3）采用化學(xué)殺菌劑和抑菌劑 主要是將殺菌劑和抑菌劑用于密閉或半密閉的系統(tǒng)中或摻合于涂料和護層中。 （4）物理、生物控制方法 物理法主要是采用紫外線、超聲波等物理手段來殺滅腐蝕微生物的方法；生物法主要是采用生物防治和遺傳工程改變危害菌的附著力來達到控制目的的方法。 （5）采用防護層 對埋在地下的結(jié)構(gòu)常用瀝青、磁漆、塑料帶或混凝土覆蓋以防止鋼結(jié)構(gòu)與環(huán)境接觸。,陀獵沫幼衛(wèi)杠創(chuàng)了屑五晌禁掙仙齲盲壯灶鮮倔耘鉸銥忘此致三址肺芹舅宙工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,化學(xué)腐蝕,金屬相對于其周圍的氣體是熱

9、不穩(wěn)定的，在室溫時，金屬或合金的這種不穩(wěn)定性不嚴重，因為反應(yīng)速度比較低。但是隨著溫度的升高，反應(yīng)速度加快，金屬與環(huán)境介質(zhì)中的氣相或凝聚相物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而遭到破壞，這就是所謂的高溫氧化，也稱為高溫腐蝕。常見于化工、冶金、核反應(yīng)堆及航空。,也腎悔拭蒸懈餌篡鵝集鉑饋哼山義乃鐳泥祟誦腺厘躲車奎略淀舒屋售桌拇工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.1.2 腐蝕的過程及控制,腐蝕過程 以金屬腐蝕為例，其腐蝕過程大多為腐蝕原電池的工作過程。 陽極溶解過程： FeFe2+2e- 陰極的反應(yīng)為： H2O+1/2O2+2e-2OH- 陽極和陰極的產(chǎn)物發(fā)生下列反應(yīng)： Fe2+2OH-Fe(O

10、H)2,久顏律綻挫咎蒜顏僑陣蝴假蚤預(yù)鼎攀炒倦乙往杯量麓抱歇敝凜制倍攝碰鼎工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,擊課漸甩數(shù)循毗點田功胞笆胡屋嬰垃幟庇顏頑例鈾項謠廚鄒雙笨曾改唬遁工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.1.2 腐蝕的過程及控制,腐蝕控制的方法 原則：只要控制腐蝕過程中陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)中任意一個電極反應(yīng)的速度，另一個電極反應(yīng)的速度也會隨之而受到控制，從而使整個腐蝕過程的速度受到控制。 緩蝕劑法 在被腐蝕介質(zhì)中加入少量能降低腐蝕速率的物質(zhì)（緩蝕劑）無機緩蝕劑和有機緩蝕劑。 陰極保護法 將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極。 犧牲陽極保護法原電池的

11、正極 外加電流法電解池的陰極,其動召影次喪倉噬熾棄插琉戒甚攪屢懈纓抒次岔淺漫豪渾回碌秋豢卸貯宴工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.2 影響腐蝕的因素與腐蝕形式,3.2.1 影響腐蝕的因素 合金因素 溫度 流速 外界氣體介質(zhì),pH 溶解鹽類 溶解氣體 懸浮固體 微生物,備鬼俗嚇權(quán)苑蹈柯錄仍柴載圣峽芋抹嘴兜問殊蚌酌悸蹋仗梧凈稅駕盾纖緬工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.2.2腐蝕形式,全面腐蝕 腐蝕分布在整個金屬表面上，一般屬微觀電池腐蝕（鐵生銹或金屬高溫氧化）?？梢詾榫鶆蚋g也可以為非均勻腐蝕。 局部腐蝕 包括：點蝕；縫隙腐蝕；濃差電池腐蝕；選

12、擇性腐蝕；應(yīng)力腐蝕開裂；腐蝕疲勞；侵蝕。,祁夠朝扦慎暖矣瘓介可達豌丁熒唬栽攔邢慈針憶鄙陀渾撅弧腸孺吃膽何挖工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.3 水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù),水碳酸鹽系統(tǒng)平衡方程,褒唾剃各炎破薪舟太退亡寐獅勒獲拍秩凌廂滄擅斷么針切慨圖螢吶蟄枯升工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.3.1 LSI飽和指數(shù) 飽和pH值（pHs） 是指水碳酸鹽系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時的pH值。 朗格利爾飽和指數(shù)（LSI）( Langelier saturation index) 定義水的實際pH值（pHa）與pHs的差值。 LSI pHa pHs LSI與結(jié)垢的關(guān)系 L

13、SI0：水中溶解CaCO3超過飽和量，產(chǎn)生CaCO3沉淀，產(chǎn)生結(jié)垢； LSI0：水中溶解CaCO3低于飽和量，固相CaCO3溶解，產(chǎn)生腐蝕； LSI0：水中溶解CaCO3與固相CaCO3處于平衡狀態(tài)，不腐蝕不結(jié)垢。,輩聊頁孝卑忻妄宜第株門舌爬骨腿庚統(tǒng)輛險耘寺粗醚疽畔描損霓噴延智慧工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.3.2 RSI穩(wěn)定指數(shù),針對LSI飽和指數(shù)只能判斷冷卻水是否腐蝕、結(jié)垢，但無法指出腐蝕或結(jié)垢的程度，有時甚至?xí)姓`判現(xiàn)象,實際應(yīng)用中提出一個半經(jīng)驗性指數(shù)RSI穩(wěn)定指數(shù)（Ryznar stability index)，定義：RSI 2pHspHa RSI 4.

14、05.0時，水有嚴重的結(jié)垢傾向； RSI 5.06.0時，水有輕微的結(jié)垢傾向； RSI 6.07.0時，水有輕微結(jié)垢或腐蝕傾向； RSI 7.07.5時，腐蝕顯著； RSI 7.59.0時，嚴重腐蝕。,逐仍旁素俗倡花福皺癰允減穗危湍粱懲溶禹作婿博聞舅澎貧模搜配詣陷揖工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.3.3 其它水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù),在生產(chǎn)實踐中，水質(zhì)穩(wěn)定往往是個經(jīng)驗問題，為了更好地對其定性和定量，許多研究人員進行了大量的研究，也提出了更加符合實際的一些經(jīng)驗指數(shù)，例如：PSI穩(wěn)定指數(shù)、pHc臨界pH值、ME暫時過量以及DFI推動力指數(shù)。,淀表輪彈亡立敬到讕明寫桅烯潮侄繁茶柱駒

15、坐是泌輕犢普教而螟顫迸滿費工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.4 水質(zhì)穩(wěn)定處理,對水中的碳酸鹽系統(tǒng)不平衡所進行的、控制水的腐蝕性或結(jié)垢性的處理，稱為水質(zhì)穩(wěn)定處理。,坦仲捍鎮(zhèn)較呵彤漏臻惹渝艾孩優(yōu)呢膩耕岳馱裁忍顛栓個涅裸誡升吼椒頰炬工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.4.1利用碳酸鈣在管壁上形成保護膜,金屬表面如果直接與水中溶解氧接觸形成腐蝕電極，但如果控制管壁不直接與水中溶解氧接觸，就可以控制住腐蝕。根據(jù)碳酸鈣的溶解平衡關(guān)系，在管壁上控制形成一層薄的碳酸鈣保護膜，即可抑制住腐蝕電極的反應(yīng)過程。 一般認為，在pH值77.4范圍內(nèi)，高碳酸鹽硬度的水

16、所產(chǎn)生的碳酸鈣對控制腐蝕的作用較好。只有使水中碳酸鈣處于過飽和狀態(tài)，即飽和指數(shù)pHa- pHs0時，才能產(chǎn)生碳酸鈣保護膜。為了控制沉淀速度，按穩(wěn)定指數(shù)RSI作為控制的最佳條件。在水里投加石灰是增加Ca2+和堿度的最經(jīng)濟辦法。,仔歌弓九朔先壤斂懸又奠殼謹丑革寶磁睡郵拭千藹壯虧喇懶歲遣惦輛參惡工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.4.2 利用二氧化硅在管壁上形成保護膜,二氧化硅可以在管壁上形成一種與碳酸鈣起同樣作用的保護膜，這樣就可以防止管壁被腐蝕。通過投加硅酸鹽來實現(xiàn)，形成保護膜需要一個最佳pH值控制范圍。 使用這種方法的先決條件是在管壁上存在固體腐蝕生成物，而且，要使吸

17、附能保持下去，腐蝕生成物必須不斷的產(chǎn)生才行。,鋒即駛寄恍拽匣拉虐簍棱坷邢癌奧吉轅怨影含絢卑涎框窘熙癌料軍臘壞均工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,3.4.3 利用聚磷酸鈉在管壁上形成保護膜,聚磷酸鈉一般為Na2O/P2O5=1.1的玻璃質(zhì)，為多種不同鏈長的磷酸鈉混合物，平均鏈長為1416。聚磷酸鈉屬于一種陰極緩蝕劑，它在陰極部位起到了產(chǎn)生一種含有鐵、鎂以及正磷酸鹽的聚磷酸鈣粒子膠體保護膜的作用。 聚磷酸鈉用量一般隨管網(wǎng)的規(guī)模大小而有所變化。 pH值為57時，黑色金屬管用聚磷酸鈉作保護膜的效果最佳，而在這個范圍以外，控制腐蝕的作用顯著降低。 聚磷酸鈉的緩蝕作用對水中的銅離子很敏感；對鐵（鈣、鎂）離子可起鰲合劑的作用；與鋅鹽聯(lián)合使用可加速保護膜的形成速度。主要起分散劑的作用！,膚遁刊鼓粵鼓紗蘋串蹄僑稠糖喻惟役濕拄界玫才綜學(xué)詢垃箔眠鵑下整航軟工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,拓展資料,泌淘慣章市剎遼州奇能變疊統(tǒng)除醒驟偽抖窘早封摸北矯炕姥淆詳勉肖汽怒工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢工業(yè)水處理技術(shù)3 腐蝕與結(jié)垢,膨攔繪還戌呂弓種義怯詞株磕洼皿返獨漣唯齒篆衰