徐洪海
(中国石油吉林石化乙烯厂,吉林 吉林 132021)
工业循环水处理方法的探讨
徐洪海
(中国石油吉林石化乙烯厂,吉林 吉林 132021)
本文通过工业循环水早期处理和现代新技术介绍,,对工业循环水的处理机理进行了分析和了解,为提高工业循环水的浓缩倍率奠定基础。
工业循环水;浓缩倍率;阻垢;抑菌;对策
水是可以再生、循环利用的自然资源,目前全球范围内水资源的短缺和水处理费用的昂贵,要求我们要大力节约用水,力争实现水的社会循环是良性的、健康发展的。
由于天然水中含有大量的有机质和无机质,在工业生产中,如果不经过专门的处理,由于水中盐类的浓缩,就会在凝汽器铜管内产生水垢、污垢和腐蚀等,从而导致凝结水温度上升,凝汽器真空度下降,有时还会导致凝汽器铜管铜管泄露,冷却水侵入凝结水中,影响锅炉的安全运行,所以加强循环水处理,提高循环水浓缩倍率势在必行。
早期的循环水处理技术,主要根据各种盐类在不同ph值下的溶解度,来判断碳酸盐的沉积,一般采用加磷酸盐辅助加硫酸对水进行处理;灭菌一般采用加氯处理,对有氨的水还会有氯胺类污染物产生,造成第二次污染,受技术水平的限制,循环水的浓缩倍率一般在2.5以下,在应用过程中势必逐渐将被新处理技术取代。
随着循环水处理技术的发展,现代循环水处理技术采用有机阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭澡剂综合运用的方法,轮换交替使用,这样可以达到药剂间相互增效的作用。
(1)目前有机阻垢剂品种繁多,主要有有机磷系列、聚羟酸系列、聚羟酸脂系列等,一般来讲,复合配方的阻垢剂的性能会更好。
(2)阻垢剂,特别是含磷阻垢剂在使用的过程中很容易产生腐蚀,所以通常在使用 阻垢剂的时候要加缓蚀剂。
(3)循环水中有机物含量较高,养分高,促使一些生物繁殖较快,这样可以采用多种杀菌剂交替使用来提高杀菌效果,有些杀菌灭藻剂还有剥离污泥的作用。比如使用非常多的二氧化氯杀菌灭藻剂,安全、广谱,高效,杀菌效果不受PH的影响,而且不与大多数胺类反应的特点;还有臭氧杀菌剂,生产过程只需要空气和电,没有废排放,后期也不会出现二次污染,目前倍受关注,应用前景可观。
(1)循环水系统内长期漏油。由于设备老化等原因,循环水系统长期漏油,久而久之,这样就会使装置换热设备内表面形成一层油膜,影响循环水的处理效果,泄漏的油脂还会成为众多微生物丰富的营养源,造成循环水系统微生物大量迅速繁殖难以控制,微生物粘泥、藻类急剧增多,使换热器内表面长期被油泥覆盖,致使缓蚀阻垢剂无法与换热器内表面接触从而丧失其缓蚀阻垢作用,导致换热器极易产生结垢和腐蚀。
(2)加酸配方的缓蚀性能有一定局限性。在打开的换热器中发现有明显的腐蚀现象,说明加酸配方缓蚀能力相对较差,需进一步摸索着改进。
(3)阻垢缓蚀效果差。由于不同时期水质和生产工艺条件都会发生变化或波动,就要及时改进、调整、优化缓蚀阻垢剂配方,如果配方长期不换,菌藻对杀菌剂已产生了免疫功能,阻垢缓蚀效果抗冲击和污染能力就会降低,杀菌效果差。
(4)水冷器操作工艺存在不足,部分装置在停工待料期间,因装置不退料,冷却器水线虽然开着,但是阀门开度较小。循环水流速太低,水量偏小,粘泥、菌藻及附着物沉降、会加速它们滋生的速度。
(5)凉水塔排泥设施不完善,水池没有做到定期清淤。凉水塔底部一般呈平底状,池底排泥阀无法排掉池底的淤泥,所以循环水厂的排泥阀不起作用,淤泥只能靠清扫水池才能排掉。但由于生产的连续不间断性,给清池工作带来很大的困难。
(6)循环水场的硬件设施都比较陈旧、老化,主体部分更新亟待更新解决。
(7)电化学腐蚀。金属与电解质溶液发生的电化学作用而遭受的破坏叫做电化学腐蚀,循环水中氯离子含量高,极易发生孔蚀、缝隙腐蚀等。
(1)对循环水补充水进行加酸处理、冷凝过滤处理以及软化处理等,改善进入机组循环水的水质,从而提高循环水的浓缩倍率,提高工厂的经济效益和社会效益。
(2)循环水一般采用复合处理的方法,除了加酸加阻垢剂,常见的还有补充水石灰处理、离子交换软化处理等,近年来,我国采用的复合腐蚀缓蚀剂主要有聚磷酸盐,如:三聚磷酸钠;有机磷酸盐,如:EDTMP或HEDP,这样可以使浓缩倍率达到4-8。
(3)自动反冲洗丝网过滤器在国内已研制成功,采用旁流过滤,能够降低循环水的悬浮物含量,减少对设备的冲刷磨损。
(4)定期对设备进行检修,加强冷换设备的监察力度,包括使用新水量、系统压力、流量、新水互串等,发现问题及时汇报,及时处理,使系统运行可靠高效。
(5)清洗和预膜处理:为防止换热器受循环水损害,应先在换热器壁上预先形成完整的保护膜的基础上,再进行运行过程中腐蚀,沉积物质和微生物控制。预处理就是要形成保护膜,简称预膜。为了有效预膜,必须对金属表面进行清洁处理。循环水系统的处理包括:化学清洗剂清洗→清洗干净→预膜。然后转入正常进行。
常用的化学清洗剂有很多,根据所清除的污垢成分选用;以粘垢为主的污垢应选用以杀菌剂为主的清垢剂;泥垢为主的污垢应选用混凝剂成分或分散剂为主的清垢剂;以结构为主的应选用螯合剂、渗透剂、分散剂为主的清垢剂;以腐蚀产物为主的应采用渗透剂、分散剂等表面活性剂。
预膜的好坏往往决定缓蚀效果的好坏。预膜在循环水系统运行之前,每次大修、小修之后,设备酸洗之后,系统发生特低pH值之后等情况必须进行。预处理可以采用缓蚀剂配方,也可以使用专门的预膜剂配方。
(6)采用无填料喷雾冷却塔新技术。冷却塔由于结构设计不合理,虽经多次检修、更换填料、喷头等,仍存在夏季水温高现象,制约了设备的平稳生产。无填料喷雾冷却塔充分利用循环水系统中存在的压力,带动喷管及风叶旋转,克服喷头中空现象,有效改善冷却性能,达到循环水降温的目的。
总之,循环水处理是个巨大而艰巨的系统工程,我们要解决的就是腐蚀、结垢、微生物粘泥这三个问题,要针对本厂实际情况结合自己设备存在的问题,做出正确判断,更重要的是要对整个设备进行优化管理,加大管理监察力度,围绕水质稳定做工作,争取达到对循环水水质、水温的合理控制,防患于未然,在实现节能降耗的同时,为全厂生产设备的安全运行提供有利保障。
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