沉積物控制

循環(huán)冷卻水的沉積物成分較復(fù)雜，可分為鹽垢（水垢）、污垢和粘垢三類。

鹽垢指水中鹽類，特別是某些微溶鹽類，因水溫升高而溶解度降低，從水中析出而形成的沉積物。常見的有碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣和硅酸鎂。污垢指水中腐蝕產(chǎn)物、工藝漏料(如油)、泥沙、粉塵、碎屑、菌藻等不溶雜質(zhì)所形成的沉積物。

粘垢指由微生物及其代謝產(chǎn)物和一些其他雜質(zhì)夾雜在一起而形成的凝膠狀、粘泥狀物質(zhì)。沉積物除堵塞管道和換熱設(shè)備外，還有降低傳熱效率、增加能耗和造成垢下腐蝕等害處。

循環(huán)給水或直流給水系統(tǒng)中最常出現(xiàn)的鹽垢是碳酸鈣沉淀。碳酸鈣(CaCO3)沉淀和水中二氧化碳(CO2)之間的關(guān)系可表示為：

當(dāng)水中CO2濃度不足以保持這一平衡關(guān)系時(shí)，產(chǎn)生CaCO3沉淀;當(dāng)CO2濃度超過這一平衡關(guān)系時(shí),水中無CaCO3沉淀，CO2產(chǎn)生侵蝕作用。二氧化碳的過量與不足都造成水質(zhì)的“不穩(wěn)定”情況。

當(dāng)水中CaCO3和CO2的濃度正好滿足化學(xué)平衡的關(guān)系時(shí),稱為水質(zhì)穩(wěn)定。這時(shí)既無CaCO3沉淀,也無CO2的侵蝕作用。鑒別穩(wěn)定性的最通用指標(biāo)是蘭格利爾飽和指數(shù),簡(jiǎn)稱蘭格利爾指數(shù)。飽和指數(shù)=pH-pHS,式中pH值為水的實(shí)測(cè)值；pHS值則是當(dāng)水質(zhì)穩(wěn)定時(shí),水應(yīng)有的pH值,與水溫有關(guān)。飽和指數(shù)等于零時(shí),水質(zhì)穩(wěn)定；大于零時(shí),水將產(chǎn)生CaCO3沉淀；小于零時(shí),將有CO2侵蝕作用。在測(cè)得水的溫度、pH值、鈣和堿度后,可以計(jì)算pHS值。2100433B

沉積物控制是循環(huán)冷卻水處理(見循環(huán)冷卻水系統(tǒng))的一個(gè)主要內(nèi)容。沉積物是指沉積在給水系統(tǒng)中的管壁或設(shè)備壁上的固體的統(tǒng)稱。

指將沉積物控制在一定限度內(nèi)，以保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？刂莆⑸锛纯煽刂普彻??？刂蒲a(bǔ)充水和循環(huán)水的懸浮雜質(zhì)，并在循環(huán)水中投加分散劑或高分子凝聚劑，即可控制污垢。

鹽垢的控制方法有：①加酸。常用的是硫酸或二氧化碳。硫酸的作用是降低水中的重碳酸根的濃度，從而防止產(chǎn)生碳酸鈣沉淀。加二氧化碳是使水中碳酸根轉(zhuǎn)化為重碳酸根，以防止碳酸鈣沉淀。②加阻垢劑。常用的有聚磷酸鹽、磷酸酯、膦酸鹽、聚羧酸鹽等。③軟化和除鹽。降低水中溶解鹽類，以避免出現(xiàn)鹽垢。軟化和除鹽只在特殊情況下才采用。

沉積物亦可以由風(fēng)（風(fēng)成過程（eolian processes））及冰川搬運(yùn)。沙漠的沙丘及黃土是風(fēng)成運(yùn)輸及沉積的例子。冰川的冰磧石（Moraine）礦床及冰磧（Till）是由冰所運(yùn)輸?shù)某练e物。簡(jiǎn)單的重力崩塌制造了如碎石堆、山崩沉積及喀斯特崩塌特色的沉積物。每一種類型的沉積物有不同的沉降速度，依據(jù)其大小、容量、密度及形狀而定。

江河、海洋及湖泊均會(huì)累積產(chǎn)生沉積物。這些物質(zhì)可以在陸地沉積或是在海洋沉積。陸生的沉積物由陸地產(chǎn)生，但是也可以在陸地、海洋或湖泊沉積。沉積物是沉積巖的原料，沉積巖可以包含水棲生物的化石。這些水棲生物在死后被累積的沉積物所覆蓋。未石化的湖床沉積物可以用來測(cè)定以前的氣候環(huán)境。

沉積物在人造防波堤累積，因?yàn)榉啦ǖ虦p慢水流速度令水流可攜帶沉積物減少。

冰川搬運(yùn)石塊。那些石塊在冰川退縮時(shí)會(huì)沉積起來。

沉積物自然現(xiàn)象

一種沉積在陸地或水盆地 中的松散礦物質(zhì)顆粒、生物碎屑或有機(jī)物質(zhì)。如碎屑沉積物、化學(xué)和生物化學(xué)沉積物、碳質(zhì)沉積物等。碎屑沉積物有粗碎屑(粒徑>2毫米，礫石)、中碎屑(0.0625毫米≤粒徑≤2毫米，砂粒級(jí)) 和細(xì)碎屑 (粒徑<0.0625毫米，粉砂和粘土)之分。它們主要來自陸源和火山噴發(fā)?；瘜W(xué)和生物化學(xué)沉積物，主要有碳酸鹽沉積物、硅質(zhì)沉積物、鐵錳質(zhì)沉積物和磷酸鹽沉積物等。碳質(zhì)沉積物是由純粹或雜有若干碎屑物質(zhì)的動(dòng)、植物有機(jī)碎屑堆積而成，例如泥炭和煤。

通過侵蝕、風(fēng)化、搬運(yùn)作用，水體中的物質(zhì)沉降下來形成的物質(zhì)，稱為沉積物。廣而言之，冰成或風(fēng)成的沉積物質(zhì)，包括其中的動(dòng)植物遺骸，都屬于沉積物。

沉積物人為制造

引起河道沉積物淤積（siltation）的一個(gè)主要原因是熱帶森林的刀耕火種。當(dāng)?shù)孛娴闹参锉豢撤ゼ盁龤б磺猩锖?，上層土壤變得?duì)風(fēng)或水的侵蝕十分脆弱。在地球上的一些區(qū)域，整個(gè)國家的土壤都被侵蝕。例如馬達(dá)加斯加正中的高原，占全國約一成地方，實(shí)際上她整個(gè)景色的植被都被完全清洗，形成的沖溝（gully）有50米深及一公里闊。輪耕（Shifting cultivation）是一個(gè)在世上部分地區(qū)會(huì)與刀耕火種一起使用的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。以上不停供應(yīng)沉積物負(fù)載給馬達(dá)加斯加向西流的河流，令其河水顏色呈現(xiàn)深棕紅色，及引起魚類大量死亡。

混合的有機(jī)、無機(jī)沉積物是一種含有機(jī)化合物和垢或微粒及粘土等組合的混合物。運(yùn)移過程中，砂巖油藏中產(chǎn)水的增加產(chǎn)生的微粒變?yōu)橛蜐?，并作為有機(jī)沉積物的集結(jié)場(chǎng)所(Houchin和Hudson，1986)。