敞开式循环冷却水系统低pH值漂移事故的处理

向 伟，马 丽，孙孟洋，赵兴旺

（1 辽宁大唐国际煤制天然气有限责任公司，辽宁阜新123000；2 辽宁省煤制天然气工程技术研究中心，辽宁阜新123000；3 辽宁省煤制天然气工程研究中心，辽宁阜新123000；4 辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司企业博士后科研基地，辽宁阜新123000）

某大型化肥厂为新中国成立时首次引进的13套大化肥装置之一，位于东北地区。该化肥厂敞开式循环水系统主要负责供给合成、尿素、橡胶等装置冷却水，循环量达31000 t／h。该循环水系统采用含有机膦酸盐、聚合物及缓蚀剂、极性惰性溶剂等复合配方制剂作为缓蚀阻垢剂，以投加氧化性杀菌剂液氯作为主要杀菌灭藻措施，辅以投加含异噻唑啉酮及其衍生物的非氧化性杀菌GSP222和SS982进行杀菌灭藻。其中，GSP222为酸性杀菌剂，SS982为碱性杀菌剂，两者交替投加杀菌灭藻。

1 事故经过

该循环水系统在水质连续监测期间，出现了系统p H值持续偏低，碱度持续下降的状况，如表1所示。

表1 循环水监测数据

从表1水质分析数据看，循环水p H值在持续下降中，碱度也处于较低水平。虽然p H值仍在合格范围内，循环水偏弱碱性，但系统总铁含量已超出正常值60%左右，系统已呈现弱腐蚀性。起初分析认为液氯投加过多，导致循环水p H值、碱度有所下降，遂于12月27日减少液氯投加量，12月28日p H值略有上升（如表中数据所示）。

但随后p H值仍在下降，于是组织对全厂可能泄漏的换热器进行大排查，经检查发现是尿素装置CO2冷却器C3出口循环水中CO2含量达到了43.12 mg／L，出现了泄漏。大量CO2漏入循环水系统中，生成大量碳酸类物质致使p H值不断下降。然而时值严冬，装置若停工检修将付出巨大的代价。为了保证循环水系统的正常运行，工程技术人员同时采取了多项有效处理措施，迅速遏制了循环冷却水系统p H值持续下降的状况。

2 具体处理措施

2.1 改变杀菌药剂投加模式

由于液氯是氧化性杀菌剂，投加至循环水中后生产盐酸和次氯酸等酸性物质，因此进一步降低了液氯的投加量，由2 h／12 h投加一次改为约1 h／12 h投加一次，投加原则以p H值下降不低于8.0为准。为抑制细菌生长，同时增加非氧化性杀菌剂的投加量，且以投加碱性非氧化性杀菌剂SS982为主。非氧化性杀菌剂投加频次由1次／10天增加到1次／4天。

2.2 提高补充水的pH值和碱度，降低浓缩倍数

该循环水场补充水为石灰软化水，补水p H值在10.5～11.5，补水碱度在80 mg／L左右。通过增加石灰投加量，控制OH－浓度在指标上限1.5 mg／L左右，补充水p H值控制在指标上限11.5左右。该循环水场日常浓缩倍数控制在7.0左右，为增加系统补充碱性水量，适当降低浓缩倍数至6.0左右。

2.3 控制缓蚀阻垢剂含量在指标上限

由于循环水系统已出现腐蚀性，适当提高缓蚀阻垢剂浓度能够减轻腐蚀程度，因此，将药剂控制浓度由85 mg／L提高到100 mg／L。

2.4 采取临时措施，排放泄漏换热器部分循环水

在尿素C3换热器循环水侧出口安装有DN50导淋，通过接临时胶带将部分高CO2含量循环水就地进行排放至污水系统，排放量约30 t／h。

在采取上述一系列措施后，循环水水质逐渐趋于正常，如表2所示。

表2 采取措施后水质数据

从上述数据可以看出，通过采取上述一系列措施，循环水p H值逐渐回升至正常值，相应的碱度上升，系统腐蚀性得到有效遏制，总铁逐渐下降至正常水平。因此，整个循环水系统水质恢复到正常状态，虽然药剂消耗量较平时略有增加，但推迟了主体装置需要在冬季停工检修的时间，降低了生产损失，经济效益依然很可观。

［1］ 周本省.工业水处理技术 ［M］.北京：化学工业出版社，2002.

［2］ 唐受印戴友芝.水处理工程师手册 ［M］.北京：化学工业出版社，2000.

［3］ 李文融.循环冷却水处理手册 ［M］.天津：天津科学技术出版社，1991.