水质稳定指数

碳酸钙在造成结垢的主要原因之一，除此以外还用磷酸钙垢和硅酸盐垢。

在水——碳酸盐系统中：

当水中的碳酸钙含量超过其饱和值时，就会出现碳酸钙沉淀——表现出结垢性

当水中的碳酸钙含量低于其饱和值时，则水对碳酸钙具有溶解的能力，能够将已经沉淀的碳酸钙溶解于水中——表现出腐蚀性

这两种水都是不稳定的水。

腐蚀性的水： 对于砼或钢筋砼材质的管道，可以把输水管壁中的碳酸钙溶解出来；对于金属管，则是溶解掉原先沉积在金属表面的碳酸钙，使金属裸露于水中，产生腐蚀。

1、 LSI饱和指数

碳酸盐溶解在水中达到饱和状态时存在着如下的平衡关系：

如果碳酸钙在水中呈饱和状态，则上述反应处于平衡状态，重碳酸钙既不分解成碳酸钙，碳酸钙也不会继续溶解，此时水的pH值称为饱和pH值。表示为pHs。

根据实际水的pH值与pHs的差值来判断水垢的析出，此差值称为LSI饱和指数。

PHs水的饱和浓度

判断指标

LSI>0：水中溶解的CaCO3量超过饱和值，产生CaCO3沉淀，产生结垢；

LSI<0：水中溶解的CaCO3量低于饱和值，溶解固相CaCO33，产生腐蚀；

LSI=0：水中溶解的CaCO3量与固相CaCO3处于平衡状态，不腐蚀不结垢。

A——总溶解固体；B——温度系数；C——钙硬度系数；D——总碱度系数。

2、 RSI稳定系数

LSI饱和系数的误判：1）对同样的两个LSI值不能进行稳定性的比较；如：75℃ pHs分别等于6.0和10.0，实际的pH值等于6.5和10.5，计算的LSI都等于+0.5，照此判断均为结垢性水，但实际第一个水样为结垢性，第二个水样为腐蚀性。

2）当LSI在0附近，容易得出与实际相反的结论。

所以，给出一个半经验性指数，RSI稳定指数：

判断指标：RSI<6 结垢：RSI=6 不腐蚀不结垢；RSI>6 腐蚀

3、 其它水质稳定指数

结合实际的一些经验性指数：

1） PSI指数 帕克瑞尔斯认为水的碱度比pH值更准确反映冷却水的腐蚀结构倾向。

2） pHc—临界pH值 实测的结垢水的实际pH，即临界pH，表示为pHc

pHs是计算的，pHc是实测的。pHc一般比pHs高出1.7~2pH值单位。

当pH<pHc时，水是腐蚀性的；当pH<pHc时，水是腐蚀性的

3） ME暂时过量

ME定义式

ME表示超过溶度积所允许的CaCO3溶解量浓度，是应该从水中沉淀出来的部分，称“暂时过量”，从上式可以解出ME，根据其为正、零或负，定性表示水的结垢、稳定和腐蚀性质。

4） DFI推动力指数

DFI=1.0，水中CaCO3恰好饱；DFI>1.0，水中溶解的CaCO3过饱和；DFI<1.0，水中CaCO3欠饱和。

4、磷酸钙垢析出的判断

循环冷却水处理中常投加聚磷酸盐，聚磷酸盐在水中会水解成正磷酸盐，使水中有磷酸根离子存在，它们与二价钙离子结合，会生成溶解度很低的磷酸钙析出，进而形成磷酸钙水垢。

磷酸钙析出与否，可用磷酸钙饱和指数判断。

pH0，pHp——循环水实际pH值、磷酸钙饱和时的pH值（设计手册查表得到）

Ip>0，发生结垢；Ip<0，不发生结垢。循环水加入聚磷酸盐阻垢剂后，可控制Ip<1.5，以避免生成磷酸钙垢。

5、 硅酸盐垢析出的判断

主要是硅酸钙或硅酸镁水垢。

镁离子和硅酸浓度的乘积小于15000时认为不会产生硅酸镁垢。