石化企業中循環水處理與藥劑對循環水質的影響

王 闊

（陜西省延長石油油田氣化工科技公司，陜西 延安 717100）

石化企業在生產過程中對循環用水的需求量較大，同時也影響著企業的穩定運行，為了保障循環水能夠全面發揮作用，就需要結合循環水處理技術以及循環水藥劑來保障水質，避免在循環水應用過程中，導致管道出現腐蝕與結垢等問題。循環冷卻水系統的運行質量，影響著后續生產的穩定性與設備的安全性，而循環水系統占據石化企業較高的用水比例，這也就意味著水資源浪費問題時有發生。作為國內的龍頭企業，石化企業更應該意識到節水減排的重要性，積極承擔相關責任，優化循環水處理技術，合理使用藥劑，保證最終的節水效果。

1 循環水處理現狀

1.1 嚴峻的節水形式

我國水資源危機形勢十分嚴峻，年缺水量高達3.0×1010～4.0×1010m3，工業部門缺水量則高達6.0×109m3。現代經濟的快速發展意味著工業用水需求只增不減，從全國用水量占比來看，工業用水占據20%，高達1.1×1011m3，可見，節約工業生產資源是當前的主要問題，也是政府及各個部門提出的重要工作內容。石化企業應當在政策的號召下，積極開發新型節水技術，加大節水技術的創新力度，使節水水平能夠得到有效提高[1]。近年來，國內的節水技術得到了進一步發展，并形成了諸多新工藝、新技術，使節水效果得到了顯著提高。比如，天津化工研究設計院研究了高濃縮倍率的水處理化學品自動監控技術，使水的重復利用率得到有效提高，降低了污染量，使循環水的利用得到了有效解決。天津石化公司乙烯廠將此項技術應用到循環冷卻水系統裝置中，不僅能夠在線與遠程監控冷卻水中阻垢分散劑量、電導率等，在幾年的穩定運行下，各項指標也得到了有效控制，且達到了石化行業的嚴格標準，與國際先進水平相近，比如碳鋼腐蝕率＜0.03 mm/a、總硬+總堿達到1 600 mg/L、污垢黏附速率＜10 mcm。當前此套技術已經運用到多個公司中，在超過50套工業裝置中得到了有效應用，達到了節水的目的，年節水量超過3.0×107m3，有效減少了污水的排放，實現了對生態環境的保護。

1.2 循環冷卻水處理

采用循環冷卻水處理的主要目的是解決水中生物污垢等問題，此項技術主要是針對水質以及工況情況，將緩蝕劑、分散劑等組成配方，使循環水處理方案更加合理、高效，并相應制定了工藝控制條件，完善清洗與預膜方案。可見，冷卻水處理技術的關鍵要點在于對緩蝕劑、阻垢劑等藥劑的應用，并合成配方，選擇恰當的控制條件，實現對循環水的有效處理。在應用循環水處理技術時，由于循環水系統中懸浮物以及有機物數量的增加，導致系統水質的危害因素數量增加，出現水質腐蝕以及微生物危害等問題，嚴重影響了水處理效果，因此循環水系統始終處于亞穩定狀態。如果不能合理利用高濃縮倍數以及水處理配套技術，就會直接影響水處理效果，不利于生產裝置的穩定運行。

1.3 循環水處理方式

當前國內石化企業的循環水系統一般由藥劑廠家全承包，完成對循環水的處理。全承包模式主要是將循環水處理的相關費用支付給藥劑提供商，而提供商則負責每日對循環水進行加藥處理，石化企業則負責對循環水的控制，每月監控水質的相關指標，了解循環水處理液的最終效果。此種模式不僅能夠有效減輕石化企業的生產壓力與責任，同時也能夠控制循環水操作人員的數量，降低技術人員與分析人員的工作壓力[2]。當然企業在采取全承包模式時，也要提出自己的要求，控制好處理成本；例如，遼陽石化循環水處理采取全承包模式，每噸水處理涉及到的成本大致在0.016元。

1.4 水體污染

在循環水處理過程中，需要考慮水體污染等問題。調查發現：在循環水處理時，存在介質泄露的情況，極易引發水體污染，雖然石化企業對水資源的需求只增不減，但在循環水處理過程中卻沒有做好相應處理，導致水體污染問題的發生，嚴重影響了循環水的質量。因此石化企業要加強對水體污染處理的重視程度，了解循環系統的各項參數，合理設置濃縮倍數與熱負荷，避免水體中微生物的快速增長而影響水體質量。水體質量一旦下降，將難以滿足化工企業的生產需求，同時也會對周圍生態環境造成嚴重影響。

1.5 濾網阻塞

在石化企業進行循環水處理時，濾網面臨阻塞問題，如果濾網出現嚴重阻塞，就會影響后期生產運營工作的開展。為了提高循環水的處理效果，就應當采取其他方式，處理濾網過濾問題，比如通過安裝旁濾裝置，起到凈化水資源的效果，但也要注意不可讓其承受過長時間的水壓，反之則會直接影響裝置的運行，也會影響后期循環水處理工作的開展。

2 石化企業處理循環水的對策

2.1 多次檢測水體質量

為了提高循環水的處理效果，應加強對水體質量的檢測，只有采取科學合理的測試方法，才能夠保證循環水處理的質量，同時也能夠發現循環水處理中的各項問題，從而提高水資源處理效果，保障后期工作的穩定開展，并提高運行效率。因此，石化企業應當結合自身的發展情況以及行業的需求，加強對水體質量的檢測，并積極引進專業技術人才，保障檢測的精準性[3]。比如企業可以與高校合作，培養專業型人才，為高校學生提供就業崗位，實現共同進步。此外，也要加強水體的監督工作，確保水體檢測工作的穩步開展，并結合最終數據制定報告，上報給上級部門。

2.2 清洗與堵漏技術

循環水處理工作中需要用到配套管與換熱器，并采取恰當的清洗技術，保障設備的穩定運行。化學處理能夠提高清洗效果，實現對雜質的全面清理。比如檸檬酸以及分散劑的應用，能夠保障清洗效果，避免出現嚴重的腐蝕問題，從而保障循環水處理效果。

2.3 系統管網優化

循環水處理工作的專業性較強，對系統管網進行優化，能夠有效提高循環水處理工作。另外，要綜合設計循環水閉式運行系統，做好充分的調查工作，了解生產要求以及管道壓力，以保障系統設計的合理性，優化系統管網。同時可采取串聯的方式，提高管網的運行效果，使循環水的處理水平也隨之提升。

2.4 水體濃縮倍數確認

循環水處理質量會受到水體濃縮倍數的影響，如果能夠恰當地控制水體濃縮倍數，可有效提高循環水處理指標。因此，在循環水處理過程中，可在循環水中合理使用緩蝕劑，通過合理配比，避免腐蝕情況的發生。而在控制水體生物時，可選擇氧化殺菌劑達到對水體生物全面處理的目標，控制其生長、繁殖，有效降低水體微生物對水體的污染。在開展循環水處理工作時，需要考慮到水體冷卻設備的使用狀態，如果設備老化則會造成水資源消耗量加大，引發嚴重的浪費問題[4]。因此要充分重視水體冷卻裝置的使用，及時更新與維修，加強對每一個生產環節的管理。

3 化學藥劑對循環水質的影響

3.1 緩蝕劑與阻垢劑的影響

在運行循環裝置的過程中，水中的鈣離子、氯離子、鐵銹以及細菌會導致腐蝕與結垢現象，而微生物繁殖也會對腐蝕產生影響，比如，微生物粘泥會導致垢的腐蝕，而腐蝕物又會與其他物質形成污垢，無法保障生產裝置的正常運行。應用緩釋劑以及阻垢劑能夠為循環水管形成一道防腐膜，此膜的通透性較低，可有效控制磷酸鹽等物質對金屬的腐蝕。將緩蝕劑OP8492應用到結垢預防中，能夠實現對難溶物質起到良好的防聚合作用，在使用緩蝕劑與阻垢劑后，循環水中的腐蝕與污垢明顯減少，實現了對循環水的有效使用。

3.2 殺菌劑的影響

殺菌劑包括非氧化性殺菌劑以及氧化性殺菌劑，其中生物分散劑雖然沒有殺菌活性，但能夠作為輔助藥劑，使殺菌效果明顯提升，比如在殺菌劑使用環境受限制的時候，可選擇使用生物分散劑。非氧化性殺菌劑屬于復配殺生劑，專門應用于工業水處理中，主要應用于封閉式循環冷卻水系統中。此殺菌劑能夠達到控制微生物的良好效果，包括酵母菌、厭氧菌、好氧菌等多個微生物種群。如果在冷卻系統中，換熱設備出現生物污垢，則會使換熱效率明顯降低，導致停工，而維修需要花費大量時間，造成生產效率的降低。非氧化性殺菌劑的藥物效果良好，不僅能夠有效抑制抗藥性微生物的數量，同時也能夠維持產品的有效性。在使用非氧化性殺菌劑時，共同使用氯、溴等鹵素殺生劑，能夠有效增強殺菌效果，尤其是在發生有機物泄漏時，更能夠彰顯出抑制微生物生長的效果[5-6]，而且非氧化性殺菌劑危害性小，不含有金屬穩定劑，與當前的環保需求相符。氧化性殺菌劑屬于新型殺菌劑，是新一代的含溴液體殺生劑，在不同的pH值情況下，都能夠對異氧菌起到良好的殺菌效果，而且對有機磷的分解率小，對緩蝕劑與阻垢劑的影響小，因而能夠達到防腐的要求。

3.3 其他藥劑的影響

次氯酸鈉主要用于對循環水中余氯含量的有效控制，與殺菌劑共同使用，能夠有效提高其殺菌效果，同時也可作為氧化性殺菌劑，與其他藥劑共同使用。濃硫酸的使用也較為常見，其主要應用目的在于實現對循環水pH值的有效控制。由于循環水中添加的藥劑為堿性藥劑，如果長時間使用會導致循環水的堿性增強，無法充分發揮出阻垢劑等多項藥劑的效果，加入濃硫酸后，可對水質起到有效地調節，并保障了緩蝕劑與阻垢劑的效果。

3.4 加藥方式的影響

在選擇殺菌藥劑時，主要是利用液氯的處理功能，但由于水質會影響液氯的殺菌能力，在應用過程中很容易形成氯離子，使水體遭到破壞，導致水質惡化，易發生腐蝕等情況。在選擇加入循環水藥劑時，可采用連續投加法，并利用加藥裝置投入緩釋阻垢劑。在循環水流動過程中，藥劑的濃度也會隨之降低，因而水處理效果難以得到保障。

4 循環水藥劑的選擇與應用

4.1 緩沖劑的選擇

為了使循環水的水質達到標準，可將189C作為主要藥劑，并詳細觀察水質的變化情況。在觀察期間，為了保證效果，可以控制好循環水的濃縮倍數，在3±0.3之間最佳；同時也要控制好pH值，在8±0.2之間最佳，在投放藥劑時速度控制在70 mg/L。為了有效控制與管理生產工藝，可進行水與藥劑的補充，并觀察循環水的質量標準。

4.2 殺菌滅藻處理藥劑的選擇

采取連續加入氧化性殺菌劑固體氯能夠起到殺菌的效果，同時也可以使用B250殺菌劑進行交替殺菌，但在殺菌過程中，部分細菌會產生抗藥性，為了避免此種情況的發生，應隔周使用不同的殺菌劑。具體投入方式為：單周使用0.125 t殺菌劑固體氯，雙周使用B250非氧化性殺菌劑0.1 t，每月可使用粘泥剝離劑739一次，避免生物粘泥沉積在管道壁上。

4.3 循環水藥劑工藝

通過添加藥劑對循環冷卻水進行處理，經過一段時間后，藥劑能夠在循環水內流通，這時需要按照《實驗室緩釋評定實驗法旋轉掛片失重法》取水，綜合研究與分析循環水的質量是否符合標準，并判斷藥劑的實際使用效果，為后續藥劑的使用提供有效的數據支持[7-8]。

4.4 現場管理

為了降低現場環境對藥劑使用的影響，應加強現場管理[9-10]。首先，在中和循環水pH值時可加入液堿，避免酸度過高對管道造成腐蝕，pH值應在7.0以上，并定期測量循環水的pH值，監測循環水的氯根與堿度。其次，在加入循環水藥劑時，可選擇連續投加的方式，控制好鋅離子濃度，最佳為2～3 mg/L。最后，要加強對旁濾系統的管理，選用不銹鋼掛片箱材質，保障污水的合理排放，降低污垢與腐蝕情況的發生。

5 結語

綜上所述，循環水處理技術與藥劑的使用能夠有效提高循環水質，對于石化企業具有重要意義。為了保障循環水質能夠達到標準，就需要對藥劑進行合理使用，同時也要控制現場環境，合理選擇投藥方式，以最大限度地保障處理效果到。在加入循環水藥劑后，也需要跟蹤加入藥劑后的水質變化情況，根據測定結果進行綜合評定，并合理選擇藥劑，使循環水質能夠得到有效提升。而在應用循環水處理技術時，也需要綜合考慮各項影響因素，發揮出循環水處理技術的作用。