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去除高含硫水中硫化物的研究 |
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| 去除高含硫水中硫化物的研究 |
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作者：佚名 文章来源：技术论文 点击数： 更新时间：2008-10-13 8:56:38  |
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某水库水将用作某电厂循环冷却水的水源。水质分析结果表明，该水库水为高含硫水，硫的存在形式为S2－，最高含硫量为0．8 mg／L（S2－）。研究表明，水中S2－的存在，会加速20 A碳钢和铜合金的腐蚀［1］［2］。因此，水库水在用作电厂循环冷却水之前，必须进行除硫处理。
1 试验方法、试验装置及试验目的
试验方法包括实验室小型除S2－试验和动态模拟除S2－试验。实验室小型除S2－试验采用J6－1型六联搅拌器，除S2－药剂为工业硫酸亚铁和工业聚合硫酸铁（液体），试验用水为水库水。为便于比较除S2－效果，根据水库水的实测含S2－量，通过加Na2S溶液，人为将水库水的含S2－量提高到0．8 mg／L（S2－）；动态模拟除S2－试验系统如图1，除S2－药剂为工业硫酸亚铁，试验用水为模拟水库水主要水质的模拟水，其含S2－量为0．8 mg／L（S2－）。实验室小型除S2－试验的目的主要是确定工业硫酸亚铁和工业聚合硫酸铁的最佳加药量，为动态模拟除S2－试验的加药量提供依据。动态模拟除S2－试验的目的是，一方面验证实验室小型除S2－试验结果的可靠性；另一方面为确定现场除S2－药剂的加入量提供依据。
2 试验结果与讨论
2．1 试验结果及分析
实验室小型除S2－试验结果如表1、表2，动态模拟除S2－试验结果如表3。
由表1可知，用工业硫酸亚铁去除含硫量为0．8 mg／L（S2－）的水库水中的S2－，加入固体工业FeSO4·7H2O，当其浓度达30 mg／L（FeSO4·7H2O）时，除S2－百分率达100％。由表2可知，用工业聚合硫酸铁去除含硫量为0．8 mg／L（S2－）的 水库水中的S2－，加入液体工业聚合硫酸铁，当其浓度达290 mg／L时，除S2－百分率达100％。
由表3可知，用工业硫酸亚铁进行动态模拟除S2－，当水中FeSO4·7H2O的含量达30 mg／L时，系统运行8 h后，除S2－百分率达100％。
由表1、表2、表3可知，随着除S2－药剂的加入，水的pH值下降，电导率变化不大。水的pH值降低，是因为FeSO4·7H2O和聚合硫酸铁为强酸性盐，水解后释放出H＋；而电导率变化不大是因为：一方面水的电导率较大，而除S2－药剂的加入量很小；另一方面，除S2－药剂带入的离子量，与其除掉的S2－的量大致相当。
2．2 除S2－原理
S2－的去除方法很多，其中硫酸亚铁和聚合硫酸铁都可用来除S2－，其除S2－原理为：一方面S2－与Fe2＋结合生成FeS沉淀。另一方面硫酸亚铁和聚合硫酸铁都是电厂常用的混凝剂，它们被加入含S2－的水中后，通过其电离、水解及聚合作用，其水解产物再通过吸附架桥、电中和、网捕等综合作用，使FeS沉淀易于生成、长大，最终形成可沉淀分离的矾花，因而除硫效果好，这已为前面的试验结果证实。
2．3 除S2－方法的选定
（1）从表1、表2、表3可以看出，工业硫酸亚铁和工业聚合硫酸铁都有很好的除S2－效果。
（2）用工业硫酸亚铁除S2－，处理1 t水的费用为0．024元，用工业聚合硫酸铁除S2－，处理1 t水的费用为0．203元，因此，用工业硫酸亚铁除S2－比用工业聚合硫酸铁除S2－经济。
（3）工业硫酸亚铁价格便宜、易于购买，现在许多电厂已把工业硫酸亚铁用作混凝、凝汽器铜管造膜等的药剂。
（4）用工业硫酸亚铁去除循环冷却水中的S2－，不用再增加加药系统，可利用现场已有的给凝汽器铜管造膜的硫酸亚铁加药系统，只需加大工业硫酸亚铁的剂量，使工业硫酸亚铁既能在凝汽器铜管水侧表面造膜，又能去除水中的S2－。
综上所述，建议现场采用工业硫酸亚铁除S2－。
3 结论与建议
（1）通过试验，认为工业硫酸亚铁和工业聚合硫酸铁都可用来去除水中的S2－，且除S2－效果好，但从经济性和便于购买方面考虑，建议现场使用工业硫酸亚铁除S2－。
（2）循环冷却水用工业硫酸亚铁除S2－，其加药系统建议采用给凝汽器铜管造膜的硫酸亚铁加药系统，在凝汽器入口的冷却水中连续加入工业硫酸亚铁溶液，工业硫酸亚铁的具体加入量通过进一步的调整试验确定。
参考文献
［1］谢学军，龚洵洁，彭珂如．水中硫化物对20 A腐蚀行为的研究．化学清洗．1997，（4）：5—7．
［2］谢学军，龚洵洁，彭珂如．水中硫化物对铜合金腐蚀行为的研究．材料保护．1998，（11）：32—33．
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