预膜处理是水处理的一种基础处理。在清洗结束后,设备金属表面处于活泼状态,预膜处理就是在整个系统的运行初期,向水中投加高浓度的缓蚀阻垢剂,使金属表面迅速生成一种化学保护膜,以阻止介质对设备的侵蚀,从而起到缓蚀阻垢作用。为日常维护保养打下了良好的基础。因此清洗后必须立即预膜。预膜处理一般在常温下进行24小时以上。
在碳钢系统中基本上采用磷系预膜,特别是磷-锌复合预膜剂应用最广。磷、锌在金属表面上所形成的是沉淀膜。聚磷酸盐形成沉积膜时需要钙、铁等二价离子存在,故预膜时要求水中有足够的钙离子,磷酸根与水中的钙、铁、锌等二价离子发生一系列络合、沉积反应最终形成一层致密的沉积膜,保护碳钢不被腐蚀。
除了金属表面的清洁程度影响预膜的效果之外,以下因素都影响预膜的效果。
1.钙离子含量
聚磷酸盐形成沉淀膜时需要钙、铁等二价离子存在,预膜时要求水中有足够的钙离子。一般在水中钙离子含量为250-500mg/l(以caco3计)时预膜效果较好。预膜剂中加锌可弥补钙离子的不足。锌离子成膜快,但不牢固,不能代替钙离子。实践证明,不管预膜剂中是否含锌,水中钙离子含量都不得低于125mg/l(以caco3计)。钙离子不足时,应在水中加氯化钙或次氯酸钙。
2.预膜剂浓度
预膜剂浓度高,则成膜速度快,质量好。浓度降低时,预膜时间相对延长,预膜时间可在30h至40h不等。为节约预膜剂,预膜时可将循环水池水降低,使系统水量降至正常的2/3左右。使用磷-锌复合预膜剂时,新系统首次开车用量一般为400-800mg/l。常用量为800mg/l,其中六偏磷酸钠为640mg/l。一水硫酸锌为160mg/l,即锌离子含量为58mg/l。旧设备的金属表面有一定敦化,在停车检修后预膜时的复合预膜剂用量可为200-300mg/l。
3.ph值
ph过高可能产生磷酸盐或锌盐沉积,影响膜的致密性及其与金属的结合力。ph值过低,会引起金属腐蚀,最佳的ph范围为5~7,常选5.5~6.5或6.0~7.0。
4.预膜温度及预膜时间
水温高成膜速度快,预膜时间短,最佳预膜温度为50℃~60℃,预膜时间只要8~10h,膜的质量也较好;但系统要达到此温度是不现实的,因受季节限制,只能延长预膜时间,水温大于30℃,时间一般为30~40h,水温小于30℃时一般40~50h。还要根据预膜剂及其它条件确定预膜时间。时间不宜过长,否则,聚磷酸盐水解,易产生磷酸盐沉淀。
5.流速
水流速过大,不利于成膜,水流速过小,可能造成污泥沉积,故流速在1.0~2.0m/s之间为最佳。
6.浑浊度和铁离子
浊度高、悬浮物会沉积,使生成的膜松散,抗腐蚀性能差,浊度≤15mg/l,铁离子含量越少越好,总铁含量≤0.5mg/l。
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