1、敞开式循环冷却水中总磷测定的现场应用【摘要】在内陆地区电厂多用敞开式循环冷却水系统,敞开式循环冷却水系统要损失一部分水,但与直流冷却水相比,可以节约大量冷却水,且排污水也相应较少。不论从节约水资源,还是从经济和保护环境的观点出发,都应设法降低循环冷却水用量,减少排污水量。出现的问题是:冷却水用过后也不是立即排放掉,而是收回循环再用。循环水水质变差一般使会产生严重的沉积物的附着、微生物的大量滋生,并引起严重的设备腐蚀,由此形成的黏泥污垢堵塞管道等问题,它们会威胁和破坏电厂的长期安全经济运行,甚至造成经济损失,因此,循环水系统在运行时必须进行水质稳定处理。现场中通过控制循环水中总磷的浓度来控制缓蚀
2、阻垢剂投加药量,解决冷却水系统的防腐问题,保证系统的安全经济运行。 【关键词】敞开式循环 磷测定 循环水中总磷测定中我选用了分光光度法,原理是在酸性介质中,膦酸盐和亚磷酸在硫酸和过硫酸铵存在下,加热、氧化成磷酸。利用钼酸铵、酒石酸锑钾和磷酸反应生成锑磷钼酸配合物,以抗坏血酸还原成“锑磷钼蓝” ,用吸光光度法测定总磷酸盐(以 PO43-计)含量。选择1cm 比色皿在 710nm 比色。GB/T 6913-2008 锅炉用水和冷却水分析方法磷酸盐的测定中总磷酸盐含量的测定时用过硫酸钾作分散剂,过流酸铵是现配现用,现场选用 4%过硫酸钾,此溶液有效期为 1 个月。 一、现场总磷测定中常常产生很多问题
3、,总结了以下几点 (1)在不同季节,室温较低时,发现反应 10 分钟达不到稳定状态。总磷在吸光度与显色时间和温度的关系非常大。温度变化不大时,待测物质转化为有色化合物的显色反应速度可能有较大影响,故需控制适宜温度使反应进行完全。测定时间的选择,在加入显色剂后,连续测量和记录该溶液的吸光度值。为了找出不同浓度显色温度和显色时间的关系分别选择了 400ug/L 和 800ug/L 在 15、25和 30时的浓度值变化,仪器选用哈西 DR5000 型紫外可见光分光光度计。 由表 1 和表 2 可以看出不管 400ug/L 和 800ug/L 的磷标液在温度高时显色更快,在 30时,10min 时就能
4、达到稳定状态。但是在 15时放置时间接近一个小时也很难接近标准浓度。另外药品一致存放在冰箱内温度较低,所以在显色上也有一定程度的影响,为了达到更准确的数值,对于速度较慢的显色反应宜选择较高温度以缩短显色时间。选择在温水域 30时,显色 15min,再进行测定,就能达到稳定的数值。 (2)药剂失效的影响。国标中严格规定了药品的使用期限,抗坏血酸使用时间为 2 周并且要存放于冰箱内,钼酸铵 2 个月也要存放冰箱内,抗坏血酸易被光和空气氧化,失去还原性能,在购置药品时应妥善选择和保存。过硫酸钾 1 个月,不能放在冰箱中,低温析出结晶浓度降低,消解不彻底,导致总磷测定较低。可以选择根据每次用量尽可能的
5、缩短药品的配制周期。 (3)循环水浊度大时,对分光光度计法测定总磷造成影响加大。循环水中大量杂质包括泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶体氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻微生物的尸体及其黏性分泌物等。在冬季春季鸭绿江为枯水期,水位较低,取水泥沙含量大,导致循环水补水浊度最大是达到 75NTU,循环水浊度大于 150NTU,循环水没有外加水处理设备。导致水样浑浊对总磷测定结果有严重影响。用滤纸过滤、定容后显色的方法 ,会出现过滤后溶液几乎不显色的情况根据钼酸铵分光光度法测定总磷有关问题的探讨 中介绍 磷酸盐易于吸附尤其是地表水的总磷主要来源于泥沙中吸附的有机磷和无机磷,水样中的总磷含
6、量随着自然沉降时间的延长而降低。Gb/t6913-2008 中实验室样品的过滤应尽可能快的过滤和分析实验室样品,过滤时间不能超过 10min,如过滤时间过长则滤纸有可能对磷化合物产生吸附。所以过滤和吸取上层清夜都不能保证总磷的准确性。综合以上方面的影响,在采用浊度补偿的方法是测定的数值更为准确2,我们是将在循环水水样进行了样品空白校正,同样的样品取两份,不加显色剂钼酸铵的一份做空白,这样就能有效去除浊度的影响,方法更加科学、严谨、有效。循环水浊度高时对总磷测定准确性,比过滤的方法提高了总磷浓度近一倍,有效节约成本,合理控制缓蚀阻垢剂的药量。 丹东金山热电厂临近鸭绿江,并以鸭绿江水为循环水补充水,药剂处理选用的是天津化工研究院生产的缓蚀阻垢剂 ts-3907,采用有机膦和磺酸盐为主,循环水浓缩倍率控制 4.0 倍左右,并通过循环水总磷控制药剂投加量。为了达到水处理预期的效果,保证系统长期稳定运行。另外总磷是水体受污染程度和湖水体富营养化程度的重要指标之一,水体总磷量的增加导致水体质量下降,使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中的溶解氧,从而加速水体的富营养化。循环水的外排也有造成水体污染的可能,总磷测定在现场应用也应根据具体情况进行多次试验,采取更加准确的方法。