复杂循环水系统杀菌控制研究

高海霞 程鹏

【摘  要】我司循环水系统回用水较多，不同回用水对微生物的滋生有不同的促進作用，针对循环水系统回用水复杂等情况探索出最佳杀菌方式，降低药剂消耗，优化操作运行。

【关键词】循环冷却水;工艺冷凝液、二氧化碳洗涤水、微生物粘泥

1.循环冷却水系统概况

我司循环冷却水系统主要由五座冷却塔（含5台冷却塔风机）、4台循环水泵、4台无阀重力旁滤池、集水池、吸水池、一套加氯装置及氯气吸收装置、一套硫酸卸酸加酸装置等组成。

循环冷却水系统补水量约330～350m3/h，其中生产水150-200m3/h，工艺冷凝液40m3/h，二氧化碳系统洗涤水20m3/h，脱盐水浓水80m3/h。

2.循环冷却水系统补充水来源

2.1工艺冷凝液：天然气和水在800-900°高温、氧化镍催化剂的条件下生成转化气一氧化碳和氢气。反应式为CH4+H2O=CO+3H2-Q。转化气经换热冷凝后进入工艺凝液罐（V12006）中，其中绝大部分凝液加压送到天然气饱和塔，其余凝液送至工艺凝液汽提塔（T12002）的塔顶，经中压蒸汽提取出工艺凝液中的氨和其他有机物，被汽提过的凝液通过换热器冷却后回收至循环冷却水系统。

2.2二氧化碳洗涤水：转化炉烟道来的烟道气，经二氧化碳风机增压后进入二氧化碳水洗塔中部，与从水洗塔上部喷淋的洗涤水逆向接触，洗涤水将烟气中携带的氮氧化物，硫化物，粉尘等洗涤下来，洗涤水经洗涤水泵回收至循环冷却水系统。

2.3脱盐水浓水

根据反渗透膜的脱盐机理，含高价盐的水溶液不能通过半透膜，作为浓水排出。浓水排入浓水收集池，经浓水泵加压回收至循环冷却水系统。

2.4生产水

长江原水经过折板平流系统、管式静态混合并冲击性投加氧化性杀菌剂，经过杀菌处理后进入折板絮凝平流沉淀池，将绝大多数微生物粘泥沉淀，随后进入清水池加压后送至生产装置。

3.循环冷却水微生物的主要来源

3.1空气及携带的灰尘等杂质

冷却水和空气在凉水塔中充分接触，把空气中的粉尘杂质洗涤进入水中，一座较大的凉水塔每天进入水中的灰尘可达几十到上百公斤，在有风或干燥时可能更多，灰尘上粘附着大量的微生物及其孢子，1g普通的土壤可能含有5*107____1*108个，1g肥沃的土壤可能含有1*108个以上微生物及其孢子。

3.2补充水

工艺冷凝液气提蒸汽用量不足的情况下会带入少量的氨氮和有机物，氨氮和有机物是微生物生长的温床。二氧化碳洗涤水携带了转化炉烟气中大量的粉尘、硫化物、氮氧化物，为循环水中的异氧菌繁殖提供了充足的营养。

4.微生物粘泥的形成及危害

循环冷却水系统具有细菌生长所需的阳光、水分、空气、无机盐、温度等条件，易造成菌藻繁殖并形成生物粘泥。由于我司循环冷却水系统补充水较为复杂，回用水中含有少量氨氮、硫化物等成分，为循环水中的异氧菌繁殖提供了充足的营养。异氧菌的代谢物以及分泌物附着在粉尘上，形成悬浮物，继续积聚形成生物粘泥。

4.1微生物粘泥的危害：

①大量的粘泥将堵塞换热器（水冷器）中冷却水的通道，从而降低冷却水的流量和冷却效果，增加泵压;并会形成垢下腐蚀，造成换热器泄漏等危害。

②粘泥集积在冷却塔填料的表面或填料间，堵塞了冷却水的通过，降低冷却塔的冷却效果;大量沉积的粘泥易会增加填料的承重，造成填料榻、漏等情况。

③粘泥覆盖在换热器内的金属表面，阻止缓蚀剂与阻垢剂到达金属表面发挥其缓蚀与阻垢作用，阻止杀菌剂杀灭粘泥下的微生物，降低药剂的功效;

④粘泥覆盖在金属表面，形成差异腐蚀电池，引起设备的腐蚀;

5.我司循环冷却水系统微生物控制措施

①提高汽提塔的汽提蒸汽用量，汽提蒸汽10t/h以上，确保工艺冷凝液中的氨氮和有机物等成分被汽提出去，降低循环冷却水细菌滋生的营养物质。

②调整二氧化碳洗涤水的洗涤水量，控制二氧化碳洗涤水PH值3-4，根据操作经验，二氧化碳洗涤水PH越高，COD含量越高。

③结合循环冷却水补水指标，调整氧化性杀菌剂液氯的投加量，确保余氯指标在0.2mg/l以上。每月冲击投加非氧化性杀菌剂和粘泥剥离剂，夏季气温高时可每月投加两次，确保将异氧菌总数控制在104以下

④当循环水系统不能保证余氯指标大于0.2mg/l时，停止回收工艺冷凝液，待余氯指标回升后再缓慢回收工艺冷凝液。

⑤定期检查无阀重力过滤器的反洗效果，分析检测进出水浊度并做好台账，并于大修期间逐台检查内部有无滤帽脱落、石英砂塌陷等情况。循环水浊度高时刻强制手动反洗，迅速降低循环水浊度，避免失控。

6.结束语

通过提高汽提塔的汽提蒸汽用量有效的降低了工艺冷凝液中氨、有机物等成份，为循环水系统的杀菌控制奠定了基础，定期分析循环水系统异氧菌总数，根据异氧菌总数及时调整氧化性杀菌剂液氯的用量和非氧化性杀菌剂的用量及次数，将异氧菌总数控制在较低水平。2020年通过上述调整，循环冷却水系统整体运行情况良好，微生物、细菌、生物粘泥总量得到了有效的控制。

参考文献：

[1]《工业水处理技术》周本省主编 化学工业出版社

[2]谢仁安.循环冷却水系统微生物的污染控制[J].云南电力技术，1994，12（3）：32-35.

[3]周晓翔.循环冷却水系统中的黏泥成因分析及控制[J].工业水处理，2004，24（4）：61-63.

（作者单位：重庆卡贝乐化工有限责任公司）