敞開式循環(huán)冷卻水在濃縮過程中由于碳酸鹽堿度發(fā)生變化使pH值也發(fā)生變化，主要有以下反應(yīng)：

一部分碳酸氫鹽受熱分解為碳酸鹽和二氧化碳，部分溶解二氧化碳被空氣帶走，使水中酸性物質(zhì)減少。因而濃縮水如不加酸調(diào)節(jié)而任其自然變化，pH值會上升。濃縮后的自然pH值應(yīng)由現(xiàn)場實(shí)測。判斷循環(huán)冷卻水的腐蝕結(jié)垢傾向需要了解濃縮之后水的pH值和堿度，但在考慮化學(xué)處理方案階段大都無條件實(shí)測，只能依據(jù)補(bǔ)充水質(zhì)進(jìn)行估算。

圖1 pHS值計(jì)算圖

理論上pH值與lg［HCO－3］成正比，和lg［CO2］成反比，但實(shí)際上循環(huán)冷卻水中的堿度和溶解二氧化碳均為未知數(shù)，所以用理論式難以計(jì)算。大都根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果或現(xiàn)場數(shù)據(jù)歸納成經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算。經(jīng)驗(yàn)證明影響循環(huán)冷卻水自然pH值的主要因素是濃縮倍數(shù)、補(bǔ)充水堿度及補(bǔ)充水pH值，不同水質(zhì)難以用一個(gè)公式計(jì)算，為此將其分為四種類型考慮。低堿或中堿水從冷態(tài)開始濃縮時(shí)，pH值迅速上升。當(dāng)倍數(shù)達(dá)到1.3左右后，pH值平穩(wěn)上升，一般不超過9.3。石灰軟化水的pH值一般在9.0～11.0，雖然其堿度不低，但碳酸鹽堿度不高，不全為HCO－3，還含有部分CO2－3甚至OH－堿度。而循環(huán)冷卻水在堿度平衡時(shí)主要是含HCO－3堿度。所以當(dāng)以石灰軟化水為補(bǔ)充水時(shí)，在初濃縮的短暫期間會先吸收一些空氣中的CO2來中和CO2－3或OH－堿度，這時(shí)pH值會迅速下降。待堿度基本轉(zhuǎn)化為HCO－3之后，繼續(xù)濃縮pH值才會上升。因此，用石灰軟化水為補(bǔ)充水的系統(tǒng)自然pH值一般不會超過8.5。用極軟極低堿水為補(bǔ)充水的系統(tǒng)自然pH值多不超過8.0。

以下公式由試驗(yàn)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)歸納而得，可作近似計(jì)算式。

不同類型補(bǔ)充水的循環(huán)冷卻水自然pH值的計(jì)算式

注：1.TH為補(bǔ)充水總硬度，M補(bǔ)為補(bǔ)充水總堿度，單位均為mg/L（以CaCO3計(jì)）；pH補(bǔ)為補(bǔ)充水pH值；N為濃縮倍數(shù)。

2.中硬中堿水A，TH＝150～300mg/L，M補(bǔ)＝150～200mg/L；中硬中堿水B，TH＝150～300mg/L，M補(bǔ)＝200～300mg/L。

除補(bǔ)充水質(zhì)和濃縮倍數(shù)之外，還有其他因素影響循環(huán)水的pH值。采用氯系殺生劑時(shí)，氯最終變?yōu)镠Cl使pH值降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，加氯可使系統(tǒng)pH值降低0.1～1.1，夏季影響很大。粗算時(shí)可用計(jì)算值減去0.2。此外，冷卻塔的環(huán)境影響也不可忽視。當(dāng)空氣中含有H2S、SO2等酸性化合物時(shí)，循環(huán)水pH值偏低，含NH3等使pH值偏高。需根據(jù)具體情況調(diào)整計(jì)算值。