徐洪海
(中國石油吉林石化乙烯廠,吉林 吉林 132021)
工業循環水處理方法的探討
徐洪海
(中國石油吉林石化乙烯廠,吉林 吉林 132021)
本文通過工業循環水早期處理和現代新技術介紹,,對工業循環水的處理機理進行了分析和了解,為提高工業循環水的濃縮倍率奠定基礎。
工業循環水;濃縮倍率;阻垢;抑菌;對策
水是可以再生、循環利用的自然資源,目前全球范圍內水資源的短缺和水處理費用的昂貴,要求我們要大力節約用水,力爭實現水的社會循環是良性的、健康發展的。
由于天然水中含有大量的有機質和無機質,在工業生產中,如果不經過專門的處理,由于水中鹽類的濃縮,就會在凝汽器銅管內產生水垢、污垢和腐蝕等,從而導致凝結水溫度上升,凝汽器真空度下降,有時還會導致凝汽器銅管銅管泄露,冷卻水侵入凝結水中,影響鍋爐的安全運行,所以加強循環水處理,提高循環水濃縮倍率勢在必行。
早期的循環水處理技術,主要根據各種鹽類在不同ph值下的溶解度,來判斷碳酸鹽的沉積,一般采用加磷酸鹽輔助加硫酸對水進行處理;滅菌一般采用加氯處理,對有氨的水還會有氯胺類污染物產生,造成第二次污染,受技術水平的限制,循環水的濃縮倍率一般在2.5以下,在應用過程中勢必逐漸將被新處理技術取代。
隨著循環水處理技術的發展,現代循環水處理技術采用有機阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅澡劑綜合運用的方法,輪換交替使用,這樣可以達到藥劑間相互增效的作用。
(1)目前有機阻垢劑品種繁多,主要有有機磷系列、聚羥酸系列、聚羥酸脂系列等,一般來講,復合配方的阻垢劑的性能會更好。
(2)阻垢劑,特別是含磷阻垢劑在使用的過程中很容易產生腐蝕,所以通常在使用 阻垢劑的時候要加緩蝕劑。
(3)循環水中有機物含量較高,養分高,促使一些生物繁殖較快,這樣可以采用多種殺菌劑交替使用來提高殺菌效果,有些殺菌滅藻劑還有剝離污泥的作用。比如使用非常多的二氧化氯殺菌滅藻劑,安全、廣譜,高效,殺菌效果不受PH的影響,而且不與大多數胺類反應的特點;還有臭氧殺菌劑,生產過程只需要空氣和電,沒有廢排放,后期也不會出現二次污染,目前倍受關注,應用前景可觀。
(1)循環水系統內長期漏油。由于設備老化等原因,循環水系統長期漏油,久而久之,這樣就會使裝置換熱設備內表面形成一層油膜,影響循環水的處理效果,泄漏的油脂還會成為眾多微生物豐富的營養源,造成循環水系統微生物大量迅速繁殖難以控制,微生物粘泥、藻類急劇增多,使換熱器內表面長期被油泥覆蓋,致使緩蝕阻垢劑無法與換熱器內表面接觸從而喪失其緩蝕阻垢作用,導致換熱器極易產生結垢和腐蝕。
(2)加酸配方的緩蝕性能有一定局限性。在打開的換熱器中發現有明顯的腐蝕現象,說明加酸配方緩蝕能力相對較差,需進一步摸索著改進。
(3)阻垢緩蝕效果差。由于不同時期水質和生產工藝條件都會發生變化或波動,就要及時改進、調整、優化緩蝕阻垢劑配方,如果配方長期不換,菌藻對殺菌劑已產生了免疫功能,阻垢緩蝕效果抗沖擊和污染能力就會降低,殺菌效果差。
(4)水冷器操作工藝存在不足,部分裝置在停工待料期間,因裝置不退料,冷卻器水線雖然開著,但是閥門開度較小。循環水流速太低,水量偏小,粘泥、菌藻及附著物沉降、會加速它們滋生的速度。
(5)涼水塔排泥設施不完善,水池沒有做到定期清淤。涼水塔底部一般呈平底狀,池底排泥閥無法排掉池底的淤泥,所以循環水廠的排泥閥不起作用,淤泥只能靠清掃水池才能排掉。但由于生產的連續不間斷性,給清池工作帶來很大的困難。
(6)循環水場的硬件設施都比較陳舊、老化,主體部分更新亟待更新解決。
(7)電化學腐蝕。金屬與電解質溶液發生的電化學作用而遭受的破壞叫做電化學腐蝕,循環水中氯離子含量高,極易發生孔蝕、縫隙腐蝕等。
(1)對循環水補充水進行加酸處理、冷凝過濾處理以及軟化處理等,改善進入機組循環水的水質,從而提高循環水的濃縮倍率,提高工廠的經濟效益和社會效益。
(2)循環水一般采用復合處理的方法,除了加酸加阻垢劑,常見的還有補充水石灰處理、離子交換軟化處理等,近年來,我國采用的復合腐蝕緩蝕劑主要有聚磷酸鹽,如:三聚磷酸鈉;有機磷酸鹽,如:EDTMP或HEDP,這樣可以使濃縮倍率達到4-8。
(3)自動反沖洗絲網過濾器在國內已研制成功,采用旁流過濾,能夠降低循環水的懸浮物含量,減少對設備的沖刷磨損。
(4)定期對設備進行檢修,加強冷換設備的監察力度,包括使用新水量、系統壓力、流量、新水互串等,發現問題及時匯報,及時處理,使系統運行可靠高效。
(5)清洗和預膜處理:為防止換熱器受循環水損害,應先在換熱器壁上預先形成完整的保護膜的基礎上,再進行運行過程中腐蝕,沉積物質和微生物控制。預處理就是要形成保護膜,簡稱預膜。為了有效預膜,必須對金屬表面進行清潔處理。循環水系統的處理包括:化學清洗劑清洗→清洗干凈→預膜。然后轉入正常進行。
常用的化學清洗劑有很多,根據所清除的污垢成分選用;以粘垢為主的污垢應選用以殺菌劑為主的清垢劑;泥垢為主的污垢應選用混凝劑成分或分散劑為主的清垢劑;以結構為主的應選用螯合劑、滲透劑、分散劑為主的清垢劑;以腐蝕產物為主的應采用滲透劑、分散劑等表面活性劑。
預膜的好壞往往決定緩蝕效果的好壞。預膜在循環水系統運行之前,每次大修、小修之后,設備酸洗之后,系統發生特低pH值之后等情況必須進行。預處理可以采用緩蝕劑配方,也可以使用專門的預膜劑配方。
(6)采用無填料噴霧冷卻塔新技術。冷卻塔由于結構設計不合理,雖經多次檢修、更換填料、噴頭等,仍存在夏季水溫高現象,制約了設備的平穩生產。無填料噴霧冷卻塔充分利用循環水系統中存在的壓力,帶動噴管及風葉旋轉,克服噴頭中空現象,有效改善冷卻性能,達到循環水降溫的目的。
總之,循環水處理是個巨大而艱巨的系統工程,我們要解決的就是腐蝕、結垢、微生物粘泥這三個問題,要針對本廠實際情況結合自己設備存在的問題,做出正確判斷,更重要的是要對整個設備進行優化管理,加大管理監察力度,圍繞水質穩定做工作,爭取達到對循環水水質、水溫的合理控制,防患于未然,在實現節能降耗的同時,為全廠生產設備的安全運行提供有利保障。
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