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腐蚀控制

        处理设备和供水系统、水箱、水管、阀门和泵的构造材料部分溶于水的现象称为腐蚀。 所有的水在特定的情况下都有腐蚀性。腐蚀可导致结构破坏、漏水、功能失效,以及化学和 微生物方面的水质恶化。水管和零配件的内部腐蚀对水中的某些组分的浓度有直接影响, 其中包括铅和铜。因此控制腐蚀是饮用水系统安全管理的一个重要方面。
        腐蚀控制涉及多项指标,包括钙、碳酸氢盐、碳酸盐和溶解氧的浓度,以及pH值。具体 要求取决于水质及管网系统所用的材料。pH值控制了大多数金属在腐蚀反应中的溶解度 和反应速率。在金属表面形成一层保护膜对防止腐蚀极为重要。对某些金属来说,碱度(碳 酸盐和碳酸氢盐)和钙(硬度)也影响腐蚀速率。
        1)腐蚀性的表征
        目前已经制定的许多关于水的可腐蚀能力的指标主要基于以下假设:易于在金属表面沉 积碳酸钙垢的水,其腐蚀性是比较小的。朗格利尔指数(Langelierindex)是指水体实测的pH 值与其“饱和pH值”之间的差,其中“饱和pH值”是指具有相同碱度和钙硬度的水与固体碳酸 钙保持平衡时的pH值。朗格利尔指数为正值的水能够从溶液中将碳酸钙沉积为水垢。
        目前还没有对所有材料都适用的腐蚀性指标。而不同的腐蚀性指标,尤其是那些与饱 和碳酸钙有关的指标,给出了并非一致的结果。严格来说,与碳酸钙饱和状态有关的各种参 数是表明沉积或溶解碳酸钙(方解石)程度的指标,而不是水的“腐蚀性”指标。例如,许多朗 格利尔指数是负值的水实际没有腐蚀性而许多朗格利尔指数是正值的水却有腐蚀性。虽然 如此,仍然有许多文献报道将饱和指数用于对腐蚀控制的依据类似在铁质水管内附着一层 像“鸡蛋壳”大小的方解石保护层。总体而言,具有较高pH、钙硬度以及碱度的水腐蚀性较 低,而这些条件都与正值的朗格利尔指数有关。但是,对于铜管系统,这些基于碳酸盐沉积 的指标并不能合理地预测腐蚀性规律,建议不予使用。 氯化物和硫酸盐浓度与碳酸氢盐浓度比(Larsonratio,拉森比率)可用于评估水对铸铁 和钢的腐蚀作用。与上述方法类似,特纳图解法(Turnerdiagram)可用于研究黄铜零配件 中锌溶解现象。
        2)控制腐蚀的水处理技术
         管网系统中最常用来控制腐蚀的方法包括:调节pH值,增加碱度、硬度或添加腐蚀抑 制剂(如聚磷酸盐、硅酸盐和正磷酸盐)。使用的添加物的品质和最大投量必须满足用于水 处理的化学物质标准。虽然调节pH值是一种重要控制腐蚀的方法,但必须考虑调节后对 饮用水处理工艺其他方面(包括消毒)的影响。 所有的指标不太可能同时达到它们的理想值,例如,无法使硬水的pH提高很多,否则 水就会开始软化。对软水可使用石灰和二氧化碳,使钙浓度和碱度都有增加,至少可达到 40mg/L(以碳酸钙表示)。 更多关于水处理工艺以及配水管网常用材料的腐蚀资料详见附录5。

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