發(fā)電站水庫水質(zhì)檢測的標(biāo)準(zhǔn)

一、電廠用水的類別

水在火力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程不同，水質(zhì)常有較大的差別。因此根據(jù)實(shí)用的需要，人們常給予這些水以不同的名稱。它們是原水、鍋爐補(bǔ)給水、給水、鍋爐水、鍋爐排污水、凝結(jié)水、冷卻水和疏水等?，F(xiàn)簡述如下：

（1）原水：也稱為生水，是未經(jīng)任何處理的天然水（如江河水、湖水、地下水等），它是電廠各種用水的水源。

（2）鍋爐補(bǔ)給水：原水經(jīng)過各種水處理工藝凈化處理后，用來補(bǔ)充發(fā)電廠汽水損失的水稱為鍋爐補(bǔ)給水。按其凈化處理方法的不同，又可分為軟化水和除鹽水等。

（3）給水：送進(jìn)鍋爐的水稱為給水。給水主要是由凝結(jié)水和鍋爐補(bǔ)給水組成。

（4）鍋爐水：在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水稱為鍋爐水，習(xí)慣上簡稱爐水。

（5）鍋爐排污水：為了防止鍋爐結(jié)垢和改善蒸汽品質(zhì)，用排污的方法，排出一部分爐水，這部分排出的爐水稱為鍋爐排污水。

（6）凝結(jié)水：蒸汽在汽輪機(jī)中作功后，經(jīng)冷卻水冷卻凝結(jié)成的水稱為凝結(jié)水，它是鍋爐給水的主要組成部分。

（7）冷卻水：用作冷卻介質(zhì)的水為冷卻水。這里主要指用作冷卻作功后的蒸汽的冷卻水，如果該水循環(huán)使用，則稱循環(huán)冷卻水。

（8）疏水：進(jìn)入加熱器的蒸汽將給水加熱后，這部分蒸汽冷卻下來的水，以及機(jī)組停行時，蒸汽系統(tǒng)中的蒸汽冷凝下來的水，都稱為疏水。

在水處理工藝過程中，還有所謂清水、軟化水、除鹽水及自用水等。

二、水質(zhì)指標(biāo)

所謂水質(zhì)是指水和其中雜質(zhì)共同表現(xiàn)出的綜合特性，而表示水中雜質(zhì)個體成分或整體性質(zhì)的項(xiàng)目，稱為水質(zhì)指標(biāo)。

由于各種工業(yè)生產(chǎn)過程對水質(zhì)的要求不同，所以采用的水質(zhì)指標(biāo)也有差別。

火力發(fā)電廠用水的水質(zhì)指標(biāo)有二類：一類是表示水中雜質(zhì)離子的組成的成分指標(biāo)，如Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-等；另一類指標(biāo)是表示某些化合物之和或表征某種性能，這些指標(biāo)是由于技術(shù)上的需要而專門制定的，故稱為技術(shù)指標(biāo)。

1． 表征水中懸浮物及膠體的指標(biāo)

（1）懸浮固體。懸浮固體是水樣在規(guī)定的條件下，經(jīng)過濾可除出的固體，單位為毫克/升（mg/L）。這項(xiàng)指標(biāo)僅能表征水中顆粒較大的懸浮物，而不包括能穿透濾紙的顆粒小的懸浮物及膠體，所以有較大的局限性。此法需要將水樣過濾，濾出的懸浮物需經(jīng)烘干和稱量等手續(xù)，操作麻煩，不易用作現(xiàn)場的監(jiān)督指標(biāo)。

（2）濁度。濁度是反映水中懸浮物和膠體含量的一個綜合性指標(biāo)，它是利用水中懸浮物和膠體顆粒對光的餓散射作用來表征其含量的一種指標(biāo)，即表示水渾濁的程度。

濁度是通過專用儀器測定的，操作簡便迅速。由于標(biāo)準(zhǔn)水樣配制方法不同，所使用的單位也不相同，目前以硫酸肼（N2H4SO4）和六次甲基四胺[（CH2）6N4]配制成渾濁液為標(biāo)準(zhǔn)，與水樣相比較，其單位用福馬肼（FTU）表示。

（3）透明度。透明度是利用水中懸浮物和膠體物質(zhì)的透光性來表征其含量的另一中指標(biāo)，即表示水透明程度的指標(biāo)，單位為厘米（cm）。水的透明度與濁度成反比，水中懸浮物含量越高，其透明度越低。由于它是通過人的眼睛觀察水層厚度來確定水中懸浮物含量的，因此它帶有人為的隨意性。

2．表征水中溶解鹽類的指標(biāo)

（1）含鹽量。含鹽量是表示水中各種溶解鹽類的總合，由水質(zhì)全分析的結(jié)果，通過計算求出。含鹽量有兩種表示方法：一是摩爾表示法，即將水中各種陽離子（或陰離子）均按帶一個電荷的離子為基本單位，計算其含量（mmol/L），然后將它們（陽離子或陰離子）相加；二是重量表示法，即將水中各種陰、陽離子的含量以mg/L為單位全部相加。

由于水質(zhì)全分析比較麻煩，所以常用溶解固體近似表示，或用電導(dǎo)率衡量水中含鹽量的多少。

（2）溶解固體。溶解固體是將一定體積的過濾水樣，經(jīng)蒸干并在105~1100C下干燥至恒重所得到的蒸發(fā)殘渣量，單位用毫克/升（mg/L）表示。它只能近似表示水中溶解鹽類的含量，因?yàn)樵谶@種操作條件下，水中的膠體及部分有機(jī)物與溶解鹽類一樣能穿過濾紙，許多物質(zhì)的濕分和結(jié)晶水不能除盡，碳酸氫鹽全部轉(zhuǎn)換為碳酸鹽。

（3）電導(dǎo)率。表示水中離子導(dǎo)電能力大小的指標(biāo)，稱作電導(dǎo)率。由于溶于水的鹽類都能電離出具有導(dǎo)電能力的離，所以電導(dǎo)率是表征水中溶解鹽類的一種代替指標(biāo)。水越純凈，含鹽量越小。電導(dǎo)率越小。

水的電導(dǎo)率的大小除了與水中離子含量有關(guān)外，還和離子的種類有關(guān)，單憑電導(dǎo)率不能計算水中含鹽量。在水中離子的組成比較穩(wěn)定的情況下，可以根據(jù)試驗(yàn)求得電導(dǎo)率與含鹽量的關(guān)系，將測得的電導(dǎo)率換算成含鹽量。電導(dǎo)率的單位為微西/厘米（uS/cm）。

三．表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)

表征水中易結(jié)垢物質(zhì)的指標(biāo)是硬度，它是指水中某些易于形成沉淀的金屬離子，它們都是二價或二價以上的金屬離子。在天然水中，形成硬度的物質(zhì)主要是鈣、鎂離子，所以通常認(rèn)為硬度就是指水中這兩種離子的含量。水中鈣離子含量稱鈣硬（Hca），鎂離子含量稱鎂硬（HMg），總硬度是指鈣硬和鎂硬之和，即H=HCa+HMg=[（1/2）Ca2+]+[（1/2）Mg2+]。根據(jù)Ca2+、Mg2+與陰離子組合形式的不同，又將硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 （1）鹽硬度（HT）是指水中鈣、鎂的碳酸鹽及碳酸氫鹽的含量。此類硬度在水沸騰時就從溶液中析出而產(chǎn)生沉淀，所以有時也叫暫時硬度。

（2）非碳酸鹽硬度（HF）是指水中鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等的含量。由于這種硬度在水沸騰時不能析出沉淀，所以有時也稱硬度。

硬度的單位為毫摩爾/升（mmol/L），這是一種zui常見的表示物質(zhì)濃度的方法，是我國的法定計量單位。在美國硬度單位為ppmCaCO3，這里的ppm表示百分之一，它與mg/L大致相當(dāng)；在德國硬度單位采用的是德國度oG，1oG相當(dāng)于10mg/LCaO所形成的硬度。

1、征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)

表征水中堿性物質(zhì)的指標(biāo)是堿度，堿度是表示水中可以用強(qiáng)酸中和的物質(zhì)的量。形成堿度的物質(zhì)有：

（1）強(qiáng)堿，如NaOH、Ca（OH）2等，它們在水中全部以O(shè)H-形式存在；

（2）弱堿，如NH3的水溶液，它在水中部分以O(shè)H-形式存在；

（3）強(qiáng)堿弱酸鹽類，如碳酸鹽、磷酸鹽等，它們水解時產(chǎn)生OH-。

發(fā)電站水庫水質(zhì)檢測的標(biāo)準(zhǔn)

在天然水中的堿度成分主要是碳酸氫鹽，有時還有少量的腐殖酸鹽。

2、表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo)

表示水中酸性物質(zhì)的指標(biāo)是酸度，酸度是表示水中能用強(qiáng)堿中和的物質(zhì)的量?？赡苄纬伤岫鹊奈镔|(zhì)有：強(qiáng)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、弱酸和酸式鹽。

天然水中酸度的成分主要是碳酸，一般沒有強(qiáng)酸酸度。在水處理過程中，如H離子交換器出水出現(xiàn)有強(qiáng)酸酸度。水中酸度的測定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)來滴定的。所用指示劑不同時，所得到的酸度不同。如：用甲基橙作指示劑，測出的是強(qiáng)酸酸度。用酚酞作指示劑，測定的酸度除強(qiáng)酸酸度（如果水中有強(qiáng)酸酸度）外，還有H2CO3酸度，即CO2酸度。水中酸性物質(zhì)對堿的全部中和能力稱總酸度。

這里需要說明的是，酸度并不等于水中氫離子的濃度，水中氫離子的濃度常用PH值表示，是指呈離子狀態(tài)的H+數(shù)量；而酸度則表示中和滴定過程中可以與強(qiáng)堿進(jìn)行反應(yīng)的全部H+數(shù)量，其中包括原已電離的和將要電離的兩個部分。

3、表示水中有機(jī)物的指標(biāo)

天然水中的有機(jī)物種類繁多，成分也很復(fù)雜，分別以溶解物、膠體和懸浮狀態(tài)存在。因此很難進(jìn)行逐類測定，通常是利用有機(jī)物比較容易被氧化這一特性，用某些指標(biāo)間接地反映它的含量，如化學(xué)氧化、生物氧化和燃燒等三種氧化方法，都是以有機(jī)物在氧化過程中所消耗或氧化劑的數(shù)量來表示有機(jī)物可氧化程度的。

（1）化學(xué)需氧量（COD）。在規(guī)定條件下，用氧化劑處理水樣時，水樣中有機(jī)物氧化所消耗該氧化劑的量，即為化學(xué)耗氧量。計算時折合為氧的質(zhì)量濃度，簡寫代號為COD，單位用毫克/升O2表示?；瘜W(xué)耗氧量越高，表示水中有機(jī)物越多。常采用的氧化劑有重鉻酸鉀和高錳酸鉀，氧化劑不同，測得有機(jī)物的含量也不同。如用重鉻酸鉀K2Cr2O7作氧化劑，在強(qiáng)酸加熱沸騰回流的條件下，以銀離子作催化劑，可對水中85%~95%以上的有機(jī)物進(jìn)行氧化，不能被*氧化的是一些直鏈的、帶苯環(huán)的有機(jī)物，但這種方法基本上能反應(yīng)水中有機(jī)物的總量。如用高錳酸鉀作氧化劑，只能氧化約70%的一些比較容易氧化的有機(jī)物，并且有機(jī)物的種類不同，所得的結(jié)果也有很大差別，所以這項(xiàng)指標(biāo)具有明顯的相對性，目前它較多地用于輕度污染的天然水和清水的測定。

（2）生化耗氧量（BOD）。在特定條件下，水中的有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行生物氧化時所消耗溶解氧的量，即為生化需氧量。單位也用毫克/升O2表示。構(gòu)成有機(jī)體的有機(jī)物大多是碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪等，其組成元素是碳、氫、氧、氮等，因此不論有機(jī)物的種類如何，有氧分解的zui終產(chǎn)物總是二氧化碳、水和硝酸鹽。

生物氧化的整個過程一般可分為兩個階段，*個階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氨的過程；第二個階段主要是氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。對于工業(yè)用水，因?yàn)榘币呀?jīng)是無機(jī)物，它的進(jìn)一步氧化，對環(huán)境衛(wèi)生的影響較小，所以，生化需氧量通常只指*階段有機(jī)物氧化所需的氧量。

通常都以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，稱5天生化需氧量，用BOD5表示。試驗(yàn)證明，一般有機(jī)物的5天生化需氧量約為*階段生化需氧量的70%左右，因此，BOD5具有一定的代表性。

此外，用儀器測定有機(jī)物*燃燒后所產(chǎn)生的氣體來反映總含碳量的，稱為總有機(jī)碳（簡稱TOC），或反映消耗氧的量的，稱總需氧量（簡稱TOD）。

四、天然水中幾種主要化合物的化學(xué)特性

天然水中含有雜質(zhì)的種類雖然較多，但天然水中主要雜質(zhì)的種類差不多是一致的，它們總是幾種常見的化合物，所以在研究水的凈化處理時，只需研究若干常見的化合物。

隨污水帶入水源的含氮有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、尿素等），在微生物的作用下會逐漸分解，生成組織較簡單的氮化合物，在沒有氧存在的情況下，氨是有機(jī)氮分解的zui終產(chǎn)物；如果水中有氧，則在細(xì)菌參與下，能使氨繼續(xù)分解，逐步轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽和硝酸鹽。為此，根據(jù)天然水中各種氮化合物的相對含量，可以推測此水被有機(jī)物污染的時期。如果NH4+含量百分率較大，則表示被污染的時期不長；反之，如NO-3含量百分率較