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：

當水中的碳酸鈣含量超過其飽和值時，就會出現(xiàn)碳酸鈣沉淀——表現(xiàn)出結(jié)垢性

當水中的碳酸鈣含量低于其飽和值時，則水對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；對于金屬管，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到飽和狀態(tài)時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，碳酸鈣也不會繼續(xù)溶解，此時水的pH值稱為飽和pH值。表示為pHs。

根據(jù)實際水的pH值與pHs的差值來判斷水垢的析出，此差值稱為LSI飽和指數(shù)。

PHs水的飽和濃度

判斷指標

LSI>0：水中溶解的CaCO3量超過飽和值，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）對同樣的兩個LSI值不能進行穩(wěn)定性的比較；如：75℃ pHs分別等于6.0和10.0，實際的pH值等于6.5和10.5，計算的LSI都等于+0.5，照此判斷均為結(jié)垢性水，但實際第一個水樣為結(jié)垢性，第二個水樣為腐蝕性。

2）當LSI在0附近，容易得出與實際相反的結(jié)論。

所以，給出一個半經(jīng)驗性指數(shù)，RSI穩(wěn)定指數(shù)：

判斷指標：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)合實際的一些經(jīng)驗性指數(shù)：

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

2） pHc—臨界pH值 實測的結(jié)垢水的實際pH，即臨界pH，表示為pHc

pHs是計算的，pHc是實測的。pHc一般比pHs高出1.7~2pH值單位。

當pH<pHc時，水是腐蝕性的；當pH<pHc時，水是腐蝕性的

3） ME暫時過量

ME定義式

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

4） DFI推動力指數(shù)

DFI=1.0，水中CaCO3恰好飽；DFI>1.0，水中溶解的CaCO3過飽和；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，聚磷酸鹽在水中會水解成正磷酸鹽，使水中有磷酸根離子存在，它們與二價鈣離子結(jié)合，會生成溶解度很低的磷酸鈣析出，進而形成磷酸鈣水垢。

磷酸鈣析出與否，可用磷酸鈣飽和指數(shù)判斷。

pH0，pHp——循環(huán)水實際pH值、磷酸鈣飽和時的pH值（設(shè)計手冊查表得到）

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時認為不會產(chǎn)生硅酸鎂垢。