1. Tạp chất trong nước
Nước trong thiên nhiên chứa rất nhiều tạp chất. Khi bị đun nóng, các tạp chất bị tách ra khỏi dung dịch, hình thành lớp cáu trên bề mặt lò hơi. Các lớp cáu này làm giảm hiệu suất nhiệt và gây tắc nghẹn trong các đường ống.
Nước là dung môi tuyệt hảo. Nước hoà tan nhiều chất như:
- Chất khí trong không khí.
- Khí từ chất hữu cơ trong đất.
- Chất phân tán và chất khoáng chủ yếu như: calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium sulfate, magnesium sulfate, silica (cát), sodium chloride, sodium sulfate, và một lượng nhỏ sắt, mangan, flourides, nhôm, v.v.
Thông thường nước chứa calcium và magnesium khá cao. Còn gọi là nước cứng. Độ cứng của nước có thể thay đổi từ vài phần triệu cho đến trên 500 phần triệu. Do hợp chất calcium và magnesium hầu như không tan trong nước nên khi đun nóng, các chất này có khuynh hướng kết tủa (tách khỏi) dung dịch tạo thành lớp cáu.
Lớp cáu gây đóng cáu và ăn mòn. Lớp cáu làm cách nhiệt trong đường ống, giảm hiệu suất dẫn nhiệt nhưng mặt khác lại làm kim loại lò hơi quá nhiệt. Hiện tượng quá nhiệt làm hư hỏng kim loại. Các lớp cáu cặn trong các đường ống của lò hơi gây tắc nghẽn cũng dẫn đến quá nhiệt. Sự ăn mòn có thể xảy ra bên dưới các lớp cáu, thường là nguyên nhân dẫn đến tình trạng rò rỉ (lủng) các đường ống.
Vết lủng trên bề mặt ống do ăn mòn
Nước trong thiên nhiên chứa rất nhiều Oxy và CO2. là tác nhân Oxýt hóa. Sự Oxy hóa vừa làm giảm tính bền chắc của kim loại vừa làm hư hỏng kim loại và tạo ăn mòn. Từ đó tăng thêm lượng cáu cặn đóng.
Nếu có điều kiện, nên dùng nước giếng để cấp cho lò hơi. Vì trong nước giếng, các thành phần có trong nước tương đối ổn định và chứa các chất rắn phân tán lơ lửng ít hơn nước sông ngòi, ao hồ vốn dễ bị nhiễm tạp chất do mưa và xói mòn.
2. Nước sông ngòi ao hồ và nước giếng khác nhau như thế nào?
Thông thường nước sông ngòi ao hồ có chứa tạp chất phân tán lơ lửng và các khí hòa tan cao, nhưng lại chứa các chất rắn hoà tan thấp. Nước giếng chứa các chất rắn hoà tan cao, nhưng lại thấp tạp chất phân tán lơ lửng và các khí hòa tan.
3. Tạp chất phân tán lơ lửng là gì?
Tạp chất phân tán lơ lửng là những chất không tan được trong nước, như chất dơ, bùn, vi sinh phát triển, thực vật và các chất hữu cơ không tan khác. Thông thường tạp chất phân tán lơ lửng được biểu hiện qua độ đục (màu) của nước.
4. Độ kiềm là gì?
Độ kiềm là đơn vị đo lường khả năng thu nhận của nước khi trung hoà một acid mạnh. Nước trong thiên nhiên, khả năng này thường do các lò hơiơ như bicarbonate, carbonate, và hydroxides, hoặc do silicate, borate, ammonia, phosphate, và các chất hữu cơ. Các lò hơiơ này, đặc biệt là bicarbonate và carbonate, sẽ phân huỷ carbon dioxide (CO2) ở dạng hơi.
Trong thành phần hóa học của nước, độ kiềm có liên quan đến các chỉ tiêu khác như pH, độ cứng và tổng hàm lượng khoáng. Việc xác định độ kiềm của nước giúp cho việc định lượng hóa chất trong quá trình keo tụ, làm mềm nước cũng như xử lý chống ăn mòn.
Đây chính là nguyên nhân chính gây ra sự ăn mòn ở đường nước hồi về. Độ kiềm cũng chính là nguyên nhân gây ra bọt khí và cáu cặn bay theo hơi trong lò hơi.
5. Độ pH là gì?
Độ pH là đơn vị đo lường độ acid hoặc lò hơi ở trong dung dịch. Độ pH được biểu diễn trên thang số từ 0 đến 14. Ở thang số 0 dung dịch có độ acid cao nhất, và ở thang số 14 dung dịch có độ kiềm hoặc lò hơi cao nhất.
6. Độ cứng của nước là gì?
Độ cứng của nước là một đơn vị đo lường. tổng các cation đa hóa trị có trong nước. Thông thường độ cứng chia làm 2 loại:
– Độ cứng vĩnh cửu (CaCl2, MgCl2, CaSO4, MgSO4).
– Độ cứng tạm thời (chứa thành phần Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2).
Có thể nói độ cứng phần lớn là calcium và magnesium trong nước, được tính theo chuẩn CaCO3 tương đương. Độ cứng của nước là căn nguyên của sự đóng cáu trong các thiết bị lò hơi. Thông thường độ cứng của nước được phân loại như sau:
- 5 – 75 ppm – độ cứng thấp.
- 75 -150 ppm – độ cứng trung bình.
- 150 -300 ppm – độ cứng hơi cao.
- Cao hơn 300 ppm độ cứng cao.
7. Có gì khác nhau giữa nước được khử ion và nước được khử khoáng?
Chẳng có gì khác nhau cả. Khi các chất khoáng tan trong nước, các ion được hình thành. Các chất khoáng hoặc các ion trong nước được khử bằng thiết bị trao đổi ion.
8. Tại sao nước được khử khoáng còn được gọi là nước đói (“hungry water”)?
Vì nước được khử khoáng có độ tổng chất rắn hoà tan (TDS) rất thấp và độ pH có thể dưới 7.0. Nếu như không xử lý độ pH tốt, nước được khử khoáng sẽ ăn mòn lớp carbon bề mặt của thép, sẽ lấy ion khỏi thép để bù vào lượng ion đã bị khử trong dung dịch.
9. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) là gì?
Tổng chất rắn hòa tan (total dissolve solids) là đại lượng đo tổng chất rắn hòa tan có trong nước, hay còn gọi là tổng chất khoáng hòa tan. Chỉ số này thể hiện hàm lượng tất cả các chất hòa tan như : hóa chất, đường, muối khoáng …vv.
10. Độ dẫn điện của nước (EC) và mối liên quan với TDS.
Độ dẫn điện còn gọi tắt là EC (Electrical Conductivity) thể hiện các ion của hóa chất hoặc muối khoáng hòa tan trong nước (NaCL, KCl, …vv). Thông thường, độ dẫn điện tương đương TDS (ở nhiệt độ 25oC) theo tỷ lệ :
TDS (ppm) = 0.64 x EC (μS/cm) = 640 x EC (dS/m).
