提高高爐循環水質量藥劑調整方案

劉蕓　錢麗莉

摘 要：合理控制循環水濃縮倍數，這是目前工業循環冷卻水系統節水減排的關鍵所在。但隨著濃縮倍數的提高，對水質運行質量會造成難度，如產生結垢、腐蝕或軟泥沉積等新的問題。通過合理調整藥劑配方比例，保證循環冷卻水系統處于一個穩定平衡狀態，節水才能成為可能。

關鍵詞：濃縮倍數；腐蝕；結垢

前言

在敞開式循環冷卻水系統中，濃縮倍數是一項主要指標。濃縮倍數越大，說明水重復利用率越高，排污越少，補水也會越少。所以說，提高濃縮倍數是節水之關鍵。

循環冷卻水在運行中，水會發生蒸發損失、風吹損失、排污損失及泄漏損失。為了維持水池水位，會進行相應補充。以上四種損失之總和就組成了補水量。循環水中溶解鹽類也會隨之產生濃縮，這是因為蒸發損失所產生水量，基本不會帶出鹽類，而補入水質中鹽類會在循環水中積聚，所以水系統運行時間長，循環水中鹽類也會發生相應濃縮。我們就是利用某種鹽類的濃縮來測算濃縮倍數。較常用方法是利用水中氯離子，計算方法：

濃縮倍數=循環水中Cl-/補充水中Cl-

為了節水減排，必需弄清濃縮倍數同排污率關系，補水量由：蒸發損失+風吹損失+滲漏損失+排污損失組成。滲漏損失純為外部因素，可不計。風吹損失則與吹風量、塔型及有否收水器有關，一般按循環水量的0.1～0.2%估算。蒸發損失主要由外界氣溫、濕度、塔型、冷熱水溫差等因素決定，而排污損失則和水質及藥劑處理允許的濃縮倍數有關。

1 高爐系統水質情況

唐山不銹鋼公司現有450m3高爐2座， 550m3高爐2座，其中1#、2#高爐總循環量為6800m3/h，3#、4#高爐循環量均為3800m3/h。

1.1 高爐補水水質：

總硬度：320mg/L；

鈣硬度：150-200mg/L；

總堿度：60-70 mg/L；

氯離子：110-120mg/L。

1.2 按照濃縮倍數為3倍計算濃縮后循環水質情況：

總硬度：960mg/L；

鈣硬度：450-600mg/L；

總堿度：180-210 mg/L；

氯離子：330-360mg/L。

2 藥劑調整方案

從數據我們可以看出，補水濃縮倍數提高后，循環水的數據中硬度、氯離子都升高，但是鈣硬度+總堿度仍小于1100mg/L的國家標準，要求化藥廠家對配方和加藥量進行調整，能夠保證高爐系統水系統正常運行，具體調整見下：

2.1 阻垢緩蝕

2.1.1 1#、2#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L，加藥方式為連續式加藥。

日補加藥量=日補水量×（0.08-0.11）kg/m3=1600m3×（0.08-0.11）kg/m3≈180kg。

2.1.2 3#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L ，加藥方式為連續式加藥。

日補加藥量=日補水量×（0.08-0.11）kg/m3=1200m3×（0.08-0.11） kg/m3≈90kg。

2.1.3 4#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L，加藥方式為連續式加藥。

日補加藥量=日補水量×（0.08-0.11）kg/m3=1000m3×（0.08-0.11） kg/m3≈80kg。

同時，為保證高爐水系統在高濃縮倍率情況下的安全運行，根據水質情況適時投加MD-026N，以保證系統安全運行。

2.2 藥劑的成分及作用說明

2.2.1 MD-026N 分散劑

MD-026N，主要用于高PH值、高堿度、高硬度的循環水系統。本品具有最佳協同效果，能夠使晶體產生晶格畸變，從而使晶粒之間難于形成致密而牢固的垢層，使顆粒能較長時間存在于水中并隨排放污水排除系統，以保持循環水正常運行。

2.2.2 MD-101G 阻垢緩蝕劑

MD-101G系列由各種聚羧酸、有機膦羧酸、緩蝕劑及聚合物等復配而成，是根據不銹鋼水質匯同北京科技大學冶金行業水處理專家為不銹鋼高爐系統量身定做的配方，是一種優良的阻垢緩蝕劑，對水中碳酸鈣、氫氧化鐵、磷酸鈣等常見微溶鹽的阻垢能力顯著。

3 保循環水系統穩定監督辦法

3.1 現場掛片監測

為監督化藥廠家的加藥效果，我們在現場采用靜態阻垢及旋轉掛片，監測系統結垢及腐蝕情況，每月定期對掛片進行監測。

3.2 目測監測

可以通過目測觀察掛片，掛片有黑色粘稠狀物質，可推斷為生物粘泥；掛片上有白色顆粒狀物質，浸泡到稀酸中出現產生大量氣體，為碳酸鈣結垢；掛片有鐵銹斑點的，手觸不光滑，為鐵流失，有腐蝕傾向。

3.3 重量法監測腐蝕率

日常掛片的平均腐蝕率公式：

F=C×△W/A×t×d（毫米/年）

公式中：C-8.76（計算公式）

△W-試驗前后詩篇的腐蝕失重（克）

A-試片的腐蝕表面積（平方米）

t-腐蝕試驗時間（小時）

d-試片材質的密度（克/立方厘米）

通過每月稱取掛片重量，計算腐蝕率，監測水系統腐蝕情況。

4 結束語

4.1 通過對水處理藥劑調整，能夠保證濃縮倍數提高至3-5以后，水系統仍然穩定運行。

4.2 采用靜態阻垢及旋轉掛片，監測系統結垢及腐蝕情況。通過目測觀察掛片情況，可以定量判斷循環冷卻水的結垢及腐蝕傾向。

4.3 實踐表明，通過重量法計算、監測腐蝕率能夠定性監測高爐循環冷卻水系統的腐蝕、及結垢速度，保證循環冷卻水系統水質穩定。

參考文獻

[1]工業循環冷卻水處理設計規范，2007.

[2]鋼鐵工業廢水資源回用技術與應用，2008.

[3]給水排水設計手冊（6）.

[4]工業水處理技術問答及常用數據，第二版.