pH值是化学处理法的重要运行条件。在确定缓蚀阻垢药剂的同时,必须选定相应的运行pH值,一般应根据补充水质由试验确定控制范围,在运行时应严格执行。

对腐蚀型水质来说,适当提高运行pH值可以减轻腐蚀程度、减少缓蚀剂用量。当pH值提高到8.0以上时,水中溶解氧较易在碳钢表面上形成钝化膜;同时pH值提高后使水的碱度提高,更容易在碳钢上形成碳酸钙保护膜。所以,提高pH值对腐蚀型水质的运行有利。

提高pH值的方法并不是在水中加碱。由于循环冷却水在曝气和浓缩的同时,pH值会自然增长,一般可达8.0~9.5之间(见本章604题)。可以利用这种pH值自然增长的条件,使循环冷却水升到自然pH值运行。近年广泛采用的全有机配方就是浓缩后在自然pH值下运行,使配方不用或少用缓蚀剂,因此是较好的配方。

有时候现场运行的实际自然pH值达不到试验选定的pH值,甚至有时长期比预期的pH值低很多。其原因多半是系统中有工艺泄漏物和微生物作用。这时候不可强求提高pH值,可以增加缓蚀剂量,以适应现场实际的pH值。

对结垢型水质来说,加酸降低pH值则是可采用的方法。尽管近年开发出多种有效的阻垢分散剂,但对于严重结垢型水质,一般认为应该适当调低pH值运行,这样利于提高浓缩倍数。同时,酸是有效廉价的除垢剂,适当加酸有利于减少阻垢剂量以降低成本。结垢型水浓缩之后pH值多>9.0,有时达9.5。常用的方法是适当加酸,仍保持在碱性运行,并成为全有机配方的另一种形式。

有些看法认为加酸有危险,认为加酸不慎过量会使pH值过低而腐蚀。应说明的是:高pH值加酸量大,不易过量,是安全的。按本章605题及737题:

加酸量(98%H2SO4)=ΔM/1000kg/m3循环冷却水

ΔM为加酸前后的总碱度差(mg/L,以CaCO3计)。pH值与总碱度的对数值(lg M)成正比,所以高pH值ΔM大,即加酸量大。如以类型Ⅰ水质为例,不同pH值下的总碱度差及加酸量如下表:

为什么在确定缓蚀阻垢配方时应选择合适的运行pH值?-水处理设备与技术

由上表可见,高pH值(碱性)条件下的加酸量比低pH值(酸性)条件下的加酸量多得多,不易加过量,即使过量也不易发生低pH值腐蚀。许多厂的实践经验证明,只要加强管理,加酸是安全的。即使在低pH值条件下运行,也能控制得平稳。