循环冷却水中的硅垢

摘 要: 论述了硅垢的成因及影响因素，结合循环冷却水实际运行情况，提出了补充水预处理、阻垢分散剂添加、旁流处理等措施，并指出了循环冷却水处理未来的发展方向。

关键词: 循环冷却水; 硅垢; 除硅方法; 阻垢剂

随着循环冷却水预处理技术的采用，聚丙烯酸、有机膦系药剂的推广，碳酸钙、磷酸钙等难溶盐的沉积已经得到了很好的控制，但对硅垢的抑制却十分有限。硅垢致密坚硬，难以通过普通的化学方法清洗，因而在冷却水处理系统中，需要考虑硅垢的预防。

硅垢的成因是循环冷却水的 pH 值一般为 8 ～ 9，水中二氧化硅以大量未电离的单体 Si( OH) ₄和少量的HSiO3 ^－ 形式存在。当水中二氧化硅达到过饱和时，将会发生正硅酸分子的聚合，后变成交联结构的聚合体。聚合体因表面的硅醇电离而带负电，形成二氧化硅胶体。胶体会被冷却水中的多价金属离子破坏或与金属表面的羟基磷灰石反应，引起沉积并形成硅垢（见表1）。

其中金属离子能引起或产生SiO₂的缩合( 见图1) 。循环冷却水中大量存在的 Ca2 结晶生成的 CaCO3 和Ca( PO₄ ) ₂会成为硅沉积的核心，促使硅垢出现；残余的混凝剂铝盐在 pH ＞ 4 时能增进硅垢的沉积；镁、硅含量都很高时，带正电荷的氢氧化镁胶体易与带负电荷的SiO₂ 胶体共沉淀；金属换热器腐蚀生成Fe³  、Fe²  ，水解后可以与硅酸化合物反应生成硅酸铁垢。

知道硅垢的形成接下来就要说硅垢的预防方法，有：石灰软化法；混凝法；超滤法；反渗透法；电凝聚法；离子交换法；气浮法；水溶性共聚物阻垢剂法；树枝状大分子聚合物阻垢剂法。

对于冷却水硅垢的预防，一是对循环冷却系统补充水进行预处理。较适用的方法有石灰软化

法、混凝过滤法。二是在循环冷却水中加入阻垢分散剂。根据实际水质选择更优的水处理配方。

参考资料：循环冷却水硅垢的成因及预防——牛犇，徐一，刘通，黄河雨