1. Определение твердости воды
Твердость воды относится к общей концентрации ионов двухвалентных металлов, таких как кальций (CA²⁺) и магний (мг²⁺), растворенные в воде. Эти ионы обычно объединяются с такими анионами, как карбонат (Co₃²⁻), сульфат (SO₄²⁻) и хлорид (Cl⁻), образуя соединения, такие как карбонаты, сульфаты и хлориды. В природных водоемах ионы кальция и магния составляют более 90%, а другие ионы металлов, такие как железо и марганец, незначительны из -за их чрезвычайно низкого содержания.
Согласно «Отчету о водных ресурсах Китая», твердость подземных вод в северных регионах, как правило, высока. Например, общая твердость в некоторых областях равнины Северного Китая может достигать 300-500 мг/л (с точки зрения како), в то время как твердость в южных регионах обычно составляет менее 100 мг/л из -за различий в геологической структуре. Это различие в основном связано с региональным составом пород и процессом проникновения в осадки.
2. Промышленные опасности твердости
Снижение эффективности теплообмена: теплопроводность масштаба составляет всего от 1/500 до 1/100 от стали. Например, шкала силиката толщиной 1 мм может увеличить расход топлива котла на 10%и снизить тепловую эффективность на 15%-20%. Данные с электростанции показали, что масштабирование привело к увеличению годовых затрат на уголь около 1,2 миллиона юаней.
Коррозия оборудования и угрозы безопасности: местная коррозия (например, ячечка) склонна возникать под масштабом, что уменьшает прочность на стену металлической трубы. Если котел с давлением 1. 0 MPA имеет 1 мм масштаба, температура стенки трубы будет возрастать с 280 градусов до 680 градусов, прочность на растяжение стали уменьшится на 75%, а риск взрыва трубы значительно увеличится.
Impact on product quality: When the textile industry uses hard water, calcium and magnesium ions combine with dyes to easily form spots. Due to excessive water hardness (>150 мг/л). На фабрике печати и окрашивания дефектная скорость увеличилась с 2% до 8%, а годовые убытки превысили 500, 000 Юань.
Растущие затраты на техническое обслуживание: подсчитано, что стоит 3, 000-5, 000 yuan для удаления 1 тонны масштаба из промышленного оборудования, а среднесуточная потери мощности, вызванная временем простоя для очистки, составляет 10%-15%.
3. Классификация и характеристики твердости
Твердость воды можно разделить на следующие две категории:
Карбонатная твердость (временная твердость): состоит из бикарбонатов кальция и магния [Ca (hco₃) ₂, mg (hco₃) ₂], которые разлагаются на осадки (такие как како, мг (OH) ₂) при нагревании.
Этот тип твердости может быть удален путем кипения.
Некарбонатная твердость (постоянная твердость): состоит из сульфатов кальция и магния, хлоридов (таких как касо, MGCl₂) и т. Д., Которые не могут быть удалены путем нагрева и требуют химической смягчительной обработки.
Общая твердость - это сумма двух. Если общая щелочность выше, чем общая твердость, разница называется «негативная твердость», которая чаще встречается у водоемов с высоким содержанием соли натрия.
4. Единицы твердости и преобразование расчетов
Общие единицы твердости включают MMOL/L, мг/л (рассчитанные как Caco₃), немецкие степени (степень DH) и т. Д.