HEDP·Na4的投加浓度不是一个固定值,它强烈依赖于应用场景、水质参数(如硬度、碱度)以及系统运行条件。
以下是针对不同应用场景的推荐投加浓度范围和建议计算方法。
核心原则:投加量取决于水体结垢倾向
在确定具体投加量前,必须对水质进行分析。通常使用朗格利尔指数(LSI)或雷兹纳稳定指数(RSI)来定量判断水体的结垢或腐蚀倾向。对于结垢性水体(LSI > 0),才需要投加阻垢剂。
一、 工业循环冷却水系统
这是HEDP·Na4最经典的应用场景。在这里,它通常与聚羧酸类分散剂、锌盐等复配使用,但我们可以单独讨论其贡献。
1. 首次投加(基础投加)
- 目的:在系统初始运行或清洗后,在金属表面快速形成初始保护膜。
- 推荐浓度50 - 100 mg/L
- 操作:按照系统总水容量(保有水量)计算所需药剂量,一次性投入系统中。循环运行24-48小时。
2. 连续补加(维持投加)
- 目的:补充因排污、飞溅、降解和消耗而损失的药剂,维持水中有效的阈值浓度。
- 推荐浓度5 - 20 mg/L(以活性成分计)。
- 计算方法
- 按补充水量计算:这是最常用的方法。
其中,目标浓度通常在10-20 mg/L范围内选取,水质差(高硬度、高碱度)则取高值。 - 加药量 (kg/h) = 补充水量 (m³/h) × 目标浓度 (mg/L)
- 按循环水量计算:适用于自动控制加药。
*这里的 (1 - 1.5) 是一个经验系数,代表循环水在冷却塔中一次循环的浓缩倍数。* - 加药量 (kg/h) = 循环水量 (m³/h) × (1 - 1.5) × 目标浓度 (mg/L)
影响因素与调整:
- 浓缩倍数(K):K值越高,水中成垢离子浓度越大,所需的阻垢剂浓度也相应提高。
- 钙硬度和碱度:这是决定结垢倾向的关键。可根据以下经验公式初步估算:
*其中 [Ca²⁺] 为钙硬度(以CaCO₃计),[M-ALK] 为甲基橙碱度(以CaCO₃计),系数通常取0.1-0.5,需根据实验确定。* - 初始投加量 (mg/L) ≈ ( [Ca²⁺] + [M-ALK] ) × 系数
- pH值:系统运行pH越高,结垢趋势越强,可能需要提高投加量。
二、 反渗透(RO)系统
在RO系统中,HEDP·Na4通常作为复合阻垢剂的一个组分出现,很少单独使用。因为RO膜对铁、锰等污染物非常敏感,而HEDP的强螯合性可能将系统管道中的铁溶出,导致膜铁污染。其投加量需要非常精确。
推荐浓度范围:2 - 10 mg/L(以活性成分计,基于系统进水量)。
计算方法:
加药量 (L/h) = 进水量 (m³/h) × 目标浓度 (mg/L) ÷ ( 1000 × 药剂中活性物百分比% × 药剂密度 )
重要注意事项:
- 严格遵守阻垢剂供应商的建议:RO膜厂商会对阻垢剂有严格的认证,必须使用通过认证的药剂并按其推荐剂量投加。
- 基于软件模拟:最科学的方法是利用RO设计软件(如Genesys, ROSA, WAVE等),输入原水水质,由软件计算出防止特定垢类(如CaCO₃, CaSO₄)所需的最大投加量。
- 考虑兼容性与安全余量
- 投加量必须低于其与钙、镁等离子的极限容忍度,防止药剂自身产生沉淀污染膜。
- 通常有一个安全投加上限,例如多数供应商建议不超过10 mg/L。
- 投加点:通常投加在精密过滤器(保安过滤器)之前,确保与水体充分混合。
三、 其他应用场景
- 纺织印染:作为氧漂稳定剂和分散剂,用量一般为0.5 - 1.5 g/L
- 洗涤剂:作为助洗剂和抗再沉积剂,添加量一般为0.2% - 0.7%
- 金属预处理:在无磷转化膜中作为整合剂,使用浓度较低,通常通过实验确定。
总结与最终建议
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最重要的一点:上述所有浓度均为参考范围。在实际应用中,最可靠的方法是进行【动态模拟实验】或【静态阻垢瓶试验】,根据您的具体水质来确定最经济、最有效的投加浓度。尤其是在关键系统中,咨询专业的水处理服务商是必不可少的。
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