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水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù)

碳酸鈣在造成結(jié)垢的主要原因之一，除此以外還用磷酸鈣垢和硅酸鹽垢。

在水——碳酸鹽系統(tǒng)中：

當(dāng)水中的碳酸鈣含量超過(guò)其飽和值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)碳酸鈣沉淀——表現(xiàn)出結(jié)垢性

當(dāng)水中的碳酸鈣含量低于其飽和值時(shí)，則水對(duì)碳酸鈣具有溶解的能力，能夠?qū)⒁呀?jīng)沉淀的碳酸鈣溶解于水中——表現(xiàn)出腐蝕性

這兩種水都是不穩(wěn)定的水。

腐蝕性的水： 對(duì)于砼或鋼筋砼材質(zhì)的管道，可以把輸水管壁中的碳酸鈣溶解出來(lái)；對(duì)于金屬管，則是溶解掉原先沉積在金屬表面的碳酸鈣，使金屬裸露于水中，產(chǎn)生腐蝕。

1、 LSI飽和指數(shù)

碳酸鹽溶解在水中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)存在著如下的平衡關(guān)系：

如果碳酸鈣在水中呈飽和狀態(tài)，則上述反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，重碳酸鈣既不分解成碳酸鈣，碳酸鈣也不會(huì)繼續(xù)溶解，此時(shí)水的pH值稱為飽和pH值。表示為pHs。

根據(jù)實(shí)際水的pH值與pHs的差值來(lái)判斷水垢的析出，此差值稱為L(zhǎng)SI飽和指數(shù)。

PHs水的飽和濃度

判斷指標(biāo)

LSI>0：水中溶解的CaCO3量超過(guò)飽和值，產(chǎn)生CaCO3沉淀，產(chǎn)生結(jié)垢；

LSI<0：水中溶解的CaCO3量低于飽和值，溶解固相CaCO33，產(chǎn)生腐蝕；

LSI=0：水中溶解的CaCO3量與固相CaCO3處于平衡狀態(tài)，不腐蝕不結(jié)垢。

A——總?cè)芙夤腆w；B——溫度系數(shù)；C——鈣硬度系數(shù)；D——總堿度系數(shù)。

2、 RSI穩(wěn)定系數(shù)

LSI飽和系數(shù)的誤判：1）對(duì)同樣的兩個(gè)LSI值不能進(jìn)行穩(wěn)定性的比較；如：75℃ pHs分別等于6.0和10.0，實(shí)際的pH值等于6.5和10.5，計(jì)算的LSI都等于+0.5，照此判斷均為結(jié)垢性水，但實(shí)際第一個(gè)水樣為結(jié)垢性，第二個(gè)水樣為腐蝕性。

2）當(dāng)LSI在0附近，容易得出與實(shí)際相反的結(jié)論。

所以，給出一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)性指數(shù)，RSI穩(wěn)定指數(shù)：

判斷指標(biāo)：RSI<6 結(jié)垢：RSI=6 不腐蝕不結(jié)垢；RSI>6 腐蝕

3、 其它水質(zhì)穩(wěn)定指數(shù)

結(jié)合實(shí)際的一些經(jīng)驗(yàn)性指數(shù)：

1） PSI指數(shù) 帕克瑞爾斯認(rèn)為水的堿度比pH值更準(zhǔn)確反映冷卻水的腐蝕結(jié)構(gòu)傾向。

2） pHc—臨界pH值 實(shí)測(cè)的結(jié)垢水的實(shí)際pH，即臨界pH，表示為pHc

pHs是計(jì)算的，pHc是實(shí)測(cè)的。pHc一般比pHs高出1.7~2pH值單位。

當(dāng)pH<pHc時(shí)，水是腐蝕性的；當(dāng)pH<pHc時(shí)，水是腐蝕性的

3） ME暫時(shí)過(guò)量

ME定義式

ME表示超過(guò)溶度積所允許的CaCO3溶解量濃度，是應(yīng)該從水中沉淀出來(lái)的部分，稱“暫時(shí)過(guò)量”，從上式可以解出ME，根據(jù)其為正、零或負(fù)，定性表示水的結(jié)垢、穩(wěn)定和腐蝕性質(zhì)。

4） DFI推動(dòng)力指數(shù)

DFI=1.0，水中CaCO3恰好飽；DFI>1.0，水中溶解的CaCO3過(guò)飽和；DFI<1.0，水中CaCO3欠飽和。

4、磷酸鈣垢析出的判斷

循環(huán)冷卻水處理中常投加聚磷酸鹽，聚磷酸鹽在水中會(huì)水解成正磷酸鹽，使水中有磷酸根離子存在，它們與二價(jià)鈣離子結(jié)合，會(huì)生成溶解度很低的磷酸鈣析出，進(jìn)而形成磷酸鈣水垢。

磷酸鈣析出與否，可用磷酸鈣飽和指數(shù)判斷。

pH0，pHp——循環(huán)水實(shí)際pH值、磷酸鈣飽和時(shí)的pH值（設(shè)計(jì)手冊(cè)查表得到）

Ip>0，發(fā)生結(jié)垢；Ip<0，不發(fā)生結(jié)垢。循環(huán)水加入聚磷酸鹽阻垢劑后，可控制Ip<1.5，以避免生成磷酸鈣垢。

5、 硅酸鹽垢析出的判斷

主要是硅酸鈣或硅酸鎂水垢。

鎂離子和硅酸濃度的乘積小于15000時(shí)認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生硅酸鎂垢。
                                                                                                                                                   

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