循環水處理系統不停車清洗與預膜

李晉苗

(山西蘭花科技創業股份有限公司化肥分公司 山西晉城048000)

施 琳

(中國昊華集團有限公司宣化化肥廠 河北張家口075105)

0 前言

山西蘭花科技創業股份有限公司化肥分公司共有3套循環水處理系統采用磷系配方，即1#尿素循環水、2#尿素循環水、80 kt/a合成循環水處理系統，其中1#尿素循環水處理系統設計循環水量為4 000 m3/h，保有水量1 500 m3/h。

正常生產時，1#尿素循環水處理系統采用的水穩藥劑為“有機磷+鋅鹽”配方，pH為7.5～9.0；殺菌方案：異噻唑啉哃+1227(即俗稱潔爾滅)+二氧化氯；投加方式：夏季10 d投加1次，冬季15 d投加1次，3種殺菌劑輪流投加。1#尿素循環水處理系統由于長期存在氨氮含量偏高問題(氨清洗塔換熱器泄漏)，所以pH經常偏低，最低時為6.0，水質濁度有時高達40 mg/L。整個循環水處理系統黏泥量較高，異養菌難以控制，使管道內的膜被破壞，不能很好地起到緩蝕作用。

在2012年系統檢修后，針對1#尿素循環水處理系統存在的問題，決定對其進行不停車清洗與預膜，以解決該系統pH經常偏低、濁度偏高及菌藻滋生快而導致系統膜被破壞，從而影響循環水處理系統的運行情況。為此，在經過商討后，確定了不停車清洗與預膜方案。

1 化學清洗

化學清洗過程主要是進行殺菌滅藻和黏泥清洗剝離，由于1#尿素循環水處理系統管網換熱器管束內壁除積累較多的黏泥外，內層仍沉積有較多的鐵銹及殘垢(多為Fe2O3，Fe3O4，CaCO3等物質)，只有先將管壁淺層的黏泥剝離后，才能較徹底地將管壁上的鐵銹及殘垢除去。

殺菌滅藻、黏泥剝離清洗劑中的主要成分為有機磷、聚磷酸鹽、表面活性劑、高效清洗緩蝕劑及除銹劑等，目的是剝離系統內的黏泥、腐蝕產物等。

由于1#尿素循環水處理系統換熱器漏油，清洗過程中，先投加了適量的除油劑及消泡劑，運行48 h，濁度由10 mg/L升至50 mg/L，邊換水邊補水使濁度降至10 mg/L以下；再進行黏泥剝離，先投加1227，然后投加消泡劑，運行48 h，濁度由10 mg/L升高至40 mg/L，換水后濁度降低至<10 mg/L。

2 預膜

循環水處理系統預膜的目的是為了能更好地保護設備，降低設備的腐蝕速度,延長設備的使用壽命。

清洗剝離后，管道及換熱器呈現出金屬本色。這種狀態極易發生腐蝕，應立即投加具有緩蝕效果的預膜劑，以控制結垢的增長，避免導致垢下腐蝕。預膜前，先投加硫酸，pH控制在5.5～6.5，濁度<15 mg/L，流速1.0～1.5 m/s，該流速有利于預膜劑和溶解氧在水中擴散，預膜快，成膜均勻致密。預膜時投加的藥劑及其質量濃度見表1。

表1 預膜時投加的藥劑及其質量濃度

預膜過程投加藥劑時，先投加六偏磷酸鈉，然后再投加硫酸鋅，同時投加助劑、分散劑，在此過程中需投加適量工業硫酸，將 pH調節在5.5～6.5。每2 h分析1次pH、濁度、鐵離子，每4 h分析1次總磷含量，直至總磷含量不再變化，預膜結束，大約需耗時48 h。預膜結束后，應置換水，使水中總磷質量濃度降低至8～12 mg/L，進入正常運行。

3 預膜效果與分析

預膜后，試片表面光滑無銹蝕，成膜均勻、致密，掛片上出現淺藍色色暈，用硫酸銅法檢驗試片預膜效果(未經預膜的掛片及經預膜后的掛片經硫酸銅滴定時間差在2 min)，效果比較理想，說明預膜效果好。

(1)濁度控制。預膜過程中，如果循環水濁度過高，則生成的膜松散，抗腐蝕能力下降，同時會使設備表面沉積物增多，產生較多的斑點，易形成局部腐蝕或孔蝕。整個預膜過程中，循環水的平均濁度應控制在10 mg/L，否則容易在掛片邊緣產生許多斑點，所以在預膜期間應加強旁濾池的反洗操作，將循環水的濁度控制在<10 mg/L。

(2)pH控制。循環水的pH對預膜效果具有較大的影響。在此次預膜過程中，pH一直控制在6.8左右，略微偏高，容易與聚磷酸鹽形成磷酸鈣垢沉淀于金屬表面，影響膜的致密性和膜與金屬表面的結合力。

4 結語

1#尿素循環水處理系統由于換熱器漏油，導致循環水中pH偏低，菌藻繁殖較快，生物黏泥會明顯增多，有腐蝕或結垢傾向，容易出現水質惡化。本次1#尿素循環水處理系統不停車化學清洗與預膜，效果較好，從而保證了1#尿素循環水處理系統的正常運行。