循環水場各化學藥劑對循環水水質的影響及優化分析

(中國石油長慶石化公司 陜西 咸陽 712000)

循環水場各化學藥劑對循環水水質的影響及優化分析

賀大偉

(中國石油長慶石化公司陜西咸陽712000)

長慶石化公司60萬噸/年連續重整裝置配備有獨立的循環水系統，日常向循環水中加入藥劑有緩蝕劑OP8492、阻垢劑MS6209、殺菌劑NX1100、殺菌劑增效劑BD1500、水處理劑PB400、次氯酸鈉以及濃硫酸。本文介紹了各藥劑的作用機理和對循環水水質的影響，以及加藥控制的優化分析。

循環水;緩蝕劑;阻垢劑;殺菌劑

一、循環水中各化學藥劑的作用及對循環水水質的影響

(一)緩釋劑、阻垢劑

緩蝕阻垢劑對循環水水質的影響[1]：

循環裝置運行過程中，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-等離子、鐵銹、細菌等都導致系統中設備出現結垢、腐蝕現象。微生物繁殖也對系統結垢、腐蝕有影響，污垢和微生物粘泥會引起垢下腐蝕，而腐蝕產物又參與水中其他物質反應生成污垢，影響生產裝置的正常運行。使用了緩蝕阻垢劑后循環水管線內形成一層完整的防腐膜，該膜通透性很低。同時由于磷酸鹽與鋅鹽可以加強對金屬腐蝕的控制。OP8492用來控制結垢和沉積，對懸浮物、Fe3+、Mg2+和其它難溶物具有良好的防聚合作用。使用了緩蝕阻垢劑后，循環水的腐蝕及結垢現象大為減少，使循環水可長時間使用，保證了裝置的正常平穩運行。

(二)殺菌劑

1.殺菌劑的作用原理[2]

連續重整循環水場采用的殺菌劑為生物分散劑BD1500和非氧化性殺菌劑NX1100及氧化性殺菌劑PB400。

雖然BD1500本身沒有殺菌活性，但可作為工業殺菌劑助劑，提高殺菌效果。當單獨使用殺菌劑無法達到殺滅效果時BD1500尤其有效。例如，在殺菌劑的使用或排放受到環境法規限制的地方，BD1500的作用就會顯示出來。

NX1100是一種專利的復配殺生劑，專門為工業水處理而設計，它可以用于敞開式和封閉式循環冷卻水系統中。NX1100已獲得了EPA美國環保署的批準，可用于控制各種微生物，包括好氧細菌、厭氧細菌、藻類、酵母菌和真菌?？刂乒I水系統中的微生物數量對于防止生物污垢是十分必要的。在冷卻系統中，換熱設備和冷卻塔填料中的生物污垢會降低換熱效率，導致突發性停工、延長大修時間，從而使生產受損。與生物污垢相關的微生物腐蝕MIC也會使設備遭到破壞。因此，為了使操作裝置避免發生此類事故，達到盈利的目的，必須防止生物污垢。與單一配方的殺菌劑相比NX1100能以低劑量快速控制微生物。該混合物還限制了抗藥性微生物數量的增長，從而減少了為維持有效性而更換產品的需求。NX1100與氯和溴等鹵素殺生劑有增效作用這表明向冷卻水系統投加該產品時，可以連續投加鹵素，不必暫停或擱置。當有機物泄漏污染導致微生物快速增長時這一點尤其重要。NX1100是水基的，對環境的危害性很小。它不含金屬穩定劑，如銅或鐵，符合環保要求。

PB400是一種新一代含溴液體氧化性殺生劑。屬實際無毒級,易于降解,強力溴在不同pH情況下對異養菌都有殺滅效果,而且在常溫下對有機磷的分解率很小,對阻垢劑的阻垢性能影響不大,在緩蝕配方實驗中均能達到防腐要求。

2.殺菌劑對循環水水質的影響

殺菌劑NX1100、殺菌劑增效劑BD1500及水處理劑PB400加入后，循環水中微生物含量明顯減少，循環水至今未出現大量的細菌繁殖生成生物粘泥情況。

(三)其他藥劑

1.次氯酸鈉。次氯酸鈉的加入是為了控制循環水中的余氯含量，配合殺菌劑的使用，保證殺菌劑的效果，同時也作為一種氧化性殺菌劑與其他殺菌劑一同使用。

2.濃硫酸。濃硫酸的加入是為了控制循環水的pH值，循環水中所加其余藥劑均為堿性，長期加入必然導致循環水堿性增強，不利于緩蝕阻垢劑功效的發揮，加入濃硫酸可以控制循環水的pH值，使緩蝕阻垢劑的功效最大限度的發揮。

二、循環水場加藥操作優化分析

(一)緩蝕劑與阻垢劑的加入[3]

通過正交試驗確定緩蝕劑MS6209的最有效濃度，并考慮到節約和環保等問題，將MS6209濃度控制在5.15mg/L。

經過實驗及查閱資料得到，控制pH在8.0-8.6、Ca2+濃度為500-1200時，控制OP8492濃度為40-60mg/L對難溶物有較好的防聚合效果。

通過阻垢、腐蝕試驗得出以下結論：OP8492:MS6209加入比為5:1并將pH值控制在8-8.6，緩蝕阻垢效果最佳。

同時可通過循環水在線監測儀來考察緩蝕阻垢劑的濃度來控制緩蝕阻垢劑的加入量，使其濃度控制在適當的范圍內。

(二)殺菌劑的加入[4]

NX1100及PB400的正確投加量和頻率取決于許多因素。其中包括但不限于：系統清潔度、微生物種類、營養素濃度、溫度、pH值、停留時間和其它系統特征。采用沖擊式定期投加(每月1次，冬季三個月不用添加)方式每次投加量按系統容積計50ppm。

(三)其他藥劑的加入

1.濃硫酸的加入

濃硫酸的加入取決于循環水的pH值，通過在線檢測儀對pH值的測量，控制循環水的濃硫酸加入量，將循環水pH至控制在8-8.6之間。在pH>8.6時啟硫酸泵，當pH<8.2時停泵。

2.次氯酸鈉的加入

次氯酸鈉的加入取決于循環水中余氯量，控制在<700ppm，通過循環水在線監測儀來觀察循環水中余氯含量，來控制次氯酸鈉的加入量。

三、總結

通過對文獻的查閱以結合60萬噸/年連續重整循環水場實際情況的結合討論，得出以下結論：

1.緩蝕劑MS6209和阻垢劑OP8492在循環水中的濃度分別為10mg/L、50mg/L，并控制pH8.0-8.6，緩蝕阻垢效果最好。

2.BD1500與強力溴配合使用，每次添加25kgBD1500及100kgPB400，添加方式為一次性沖擊加入。

每月第一、二、四周周五投加BD1500及PB400。

每月第三周周五投加NX1100，每次沖擊性投加50kg。

[1]李永剛，肖瑾.水處理阻垢性質研究[J],工業水處理，1994,14(6)：18-20

[2]周本省.工業水處理技術[M]，北京：化學工業出版社，2002,42-45

[3]趙燕，鄭濤.改進水處理藥劑配方提高循環水濃縮倍數[J]，工業水處理，2008,28(03)：51-53

[4]李瑞華.工業冷卻水處理藥劑進展[J],工業水處理，1993,13(4)：7-8

賀大偉(1989.06-)，男，漢族，湖南益陽人，本科，助理工程師，畢業于中國石油大學(華東)，就職于中國石油長慶石化公司，研究方向石油煉制。