循环水日常监测及防范处理

循环水日常监测及防范处理 刘 � 莉 (四川天华股份有限公司,四川合江, 646207) � � 摘要 � 通过循环水日常监测状况提出容易出现的一些问题及防范处理措施。 关键词 � 循环水 � 腐蚀 � 结垢 � 控制指标 � 微生物 � 监测 收稿日期: 2001- 07- 19;收到修改稿日期: 2001- 12- 03。 作者简介:刘 � 莉,女, 30岁, 1992年毕业于四川轻化工学院 化工系,专科,化工工艺工程师,一直从事水处理技术管理工作。 电话: 0830- 5482432。 � � 四川天华股份有限公司循环水系统设计能力 17062m 3 / h,系统总容积约 4000m3。系统由冷却塔、 集水池、吸水池、循环水泵、旁滤池、热交换器及管 网和一些加药设备组成。主要向工艺界区输送质 量合格、流量足够的 32 � 以下、压力为 0�4MPa以 上的冷却给水。温度 42�5� 的回水经冷却塔冷 却和加药处理后送到工艺界区循环使用。 1 � 主要工艺运行参数的监控 1�1 � 流量 循环水岗位有 5 台循环水泵, 流量为 5500m3/ h。正常生产为 4开 1备(其中 A台为蒸 汽轮机驱动泵) ,在温度较低的春、冬季节,一般只 开3台循环水泵就能满足需要。但当环境温度升 高后由于 7台风机全开,给水温度仍趋近或超过 32 � ,因此根据需要也会增开 1台循环水泵来提 高循环水量。循环水量的提高受到后序相关阀门 的制约, 因此为了提高流量,配水阀、回水阀及水 冷器进出口阀都应进行调整。 1�2 � 给水压力 循环水系统管网的压力要保证!0�4MPa,否 则位置较高的热交换器上不去水或水流量小, 达 不到换热效果。 1�3 � 给水温度 循环水给水温度设计值 32 � 。在夏、秋季 节7台风机全开, 也偶有超温现象发生。在温度 较低的春、冬季节,由于某些设备存在一些缺陷, 循环水系统只有增开 1台或 2台风机,使给水水 温降至约 25 � 左右供给。 2 � 主要工艺指标的控制[ 1, 2] 主要工艺指标控制及运行统计见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 表 1� 主要工艺指标控制及运行统计 ( 2001 年 1∀ 9 月) � � 项目 工艺指标 最高 最低 平均 合格率 % pH 7�7~ 8�3 8�3 7�7 8 100 浊度, # 10- 6 20 17 6 6 100 浓缩倍数 3~ 4 4�2 3 3�5 93�6 有机膦, # 10- 6 3�5~ 5�0 4�8 3�9 4�3 100 正磷, # 10- 6 3 2�7 1�2 1�7 100 余氯, # 10- 6 0�5~ 1�0 1 0�5 0�8 100 Cl- , # 10- 6 < 150 125 39 75 100 异养菌/个∃mL- 1 1# 105(冬) 3�6# 105 1�3# 102 5�7# 104 100 5# 105(夏) 粘泥/ mL∃m- 3 4 8�3 0�6 2�8 86�3 平均腐蚀率/ mm∃a- 1 4 2�1 0�03 0�3 100 2�1 � pH值 各种水稳剂都有其适用的 pH 值范围, 当循 环水的 pH 值低于这一范围时, 水的腐蚀性将增 加,造成设备的腐蚀;循环水的 pH 值高于这一范 围时, 则水的结垢倾向增大, 容易引起换热器结 垢,采用的是连续加酸调节 pH 值。如果系统基 本上不受外界因素影响,如工艺介质不泄漏或无 有害气体进入及系统浓缩倍数基本稳定,这时加 酸量基本恒定就能维持正常稳定的 pH 值。 2�2 � 悬浮物和浊度 循环水中的悬浮物通常由沙子、尘埃、淤泥、 粘土、腐蚀产物和微生物等组成。它们往往是由 补充水带入的,但也可以由空气或风沙带入,而有 些则是在循环水运行过程中生成的。它们往往聚 集在循环水流速较慢或流速突然降低的部位, 例 如冷却塔集水池的底部、换热器的水室和壳程一 � 2002 年 大 � 氮 � 肥Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry �第 25 卷 � 第 1期 侧的折流板的下部, 形成淤泥,从而影响换热器的 冷却效果和造成垢下腐蚀。悬浮物还会吸附水中 的锌离子,降低锌离子在水中的浓度。 2�3 � 磷酸盐浓度 循环水中的磷酸盐通常有正磷酸盐、聚磷酸 盐和有机膦酸盐 3类。使用的缓蚀阻垢剂为成都 齐达水稳剂厂生产的QD�607, 属于有机膦酸盐系 列,既有缓蚀作用,又有阻垢作用。膦酸盐虽不易 水解,但会被活性氯降解为正磷酸盐。 正磷酸盐有一定的缓蚀作用, 但它易于与水 中的钙离子生成磷酸钙垢。 2�4 � 游离余氯浓度 循环水每日进行 2次冲击式加氯, 加氯时间 一般为 2 h,加氯量控制在 50 kg, 系统处于正常状 态时,余氯很容易就能达到控制指标。当余氯出 现的时间较正常时间长得多或余氯量总也达不到 规定的指标时, 就要密切注意循环冷却水中微生 物的动向,因为微生物繁殖严重时,会使循环冷却 水中耗氯量大大地增加。 2001年 4月至 5月, 由于氨进入循环水系统 中,氨含量最高时为 7�8 # 10- 6, 亚硝化菌使氨氧 化成亚硝酸根, 亚硝酸根含量最高达到 7�56 # 10- 6,使加氯造成困难。在这种情况下,虽然已增 加了加氯频率, 延长了加氯时间,但余氯浓度仍不 易提高,这说明使用氧化型杀生剂的效果已很差。 在采用非氧化型杀生剂( SH406)进行杀菌和粘泥 剥离处理后,水质才逐渐恢复正常。 2�5 � 氯离子浓度 氯离子是腐蚀性离子,它能破坏碳钢、不锈钢 和铝等金属或合金表面的钝化膜, 引起金属点蚀、 缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。在加氯控制微生物生 长的同时,会使循环水中的氯离子浓度升高。 2�6 � 氨和 NO-2 循环冷却水的补充水中一般不含氨, 但由于 工艺介质泄漏或吸入空气中含氨, 因此循环水中 都会出现氨, 只是含量较低, 一般在 2 # 10- 6以 下,对系统影响不大。 当水中出现氨和亚硝酸根时, 说明水中已有 亚硝化菌将氨转化为亚硝酸根。当氨含量较低 时, NO-2 含量也随之增大, 这时加氯就变得十分 困难,水质开始恶化。 2�7 � 微生物监测 在工业冷却水系统运行时, 常会遇到一些引 起故障的微生物:细菌、真菌和藻类。 藻类的生长需要阳光, 常常生长在阳光和水 分充足的地方,例如,水泥冷却塔的塔壁、配水装 置、集水池的边缘处,肉眼即能观察到。一般大型 化肥厂都不对它作定量分析。 冷却水系统中常见的且危害性较大的几种细 菌,可以大致分为两类, 一类是产粘泥细菌,第二 类是引起金属腐蚀型细菌。 2�7�1 � 产粘泥细菌 循环冷却水中, 以异养菌的生长繁殖最快,它 是冷却水系统中数量最多的一类有害细菌,基本 上代表了水中全部细菌的数量,所以测定时,常以 异养菌的数量代表水中细菌总数。这类细菌能产 生致密的粘液,是属粘液型细菌,产生的生物粘泥 对循环水危害很大。 在2000年4月至 2001年9月运行中,由于设 备运行时间长,夏季持续高温,使系统中的异养菌 繁殖加快,粘泥量也增多。尽管交替使用多个厂 家的非氧化性杀菌剂并增加了投加频率,降低浓 缩倍数运行,但系统的细菌数量仍然高。 2�7�2 � 引起金属腐蚀型细菌 冷却水系统中引起金属腐蚀的细菌, 按其作 用来分有铁沉积细菌、硫酸盐还原菌、硝化细菌和 亚硝化菌。 1) 铁沉积细菌 在冷却水系统中有时可看到由于铁细菌的大 量生长和锈瘤而引起管道被堵塞的情况。冷却水 中的铁细菌很容易用加氯或加非氧化性杀生剂 (例如季铵盐)的方法来控制。 2) 硫酸盐还原菌 硫酸盐还原菌是一种厌氧的微生物, 冷却水 系统中粘泥下面缺氧,故它常在那里生长繁殖。 只用加氯的微生物控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 难于控制硫酸盐 还原菌的生长: % 硫酸盐还原菌通常为粘泥所覆 盖,水中的活性氯不容易到达这些微生物生长的 深处; &硫酸盐还原菌周围硫化氢的还原性环境 使氯还原生成氯化物,从而使氯失去杀菌能力。 长链的脂肪酸胺盐对控制硫酸盐还原菌是很 有效的,其他的非氧化性杀生剂,如有机硫化合物 (二硫氰基甲烷) , 对硫酸盐还原菌的杀灭也是有 效的。 3) 硝化细菌和亚硝化菌 当硝化细菌存在于含有氨的冷却水系统中 40 大 � 氮 � 肥 2002 年 � 第 25卷 时,冷却水的 pH 值将发生意外的变化。在正常 情况下,氨进入冷却水中后会使水的 pH 值升高, 然而冷却水中存在硝化细菌时,能使氨生成硝酸, 故冷却水的 pH 值反而会下降。另外, 亚硝酸根 能与氯起反应, 从而大大地降低氯的杀菌效果或 使加氯变得困难,使微生物的危害难以控制, 造成 水质恶化。 2�7�3 � 粘泥测定 由于循环水中很多微生物的出现都将导致粘 泥量的增加,因此粘泥量的多少直接反映出系统 中微生物的危害情况。 2�7�4 � 化学需氧量( COD) 水中微生物繁殖严重时会使 COD增加,因为 细菌分泌的粘泥增加了水中有机物含量,故通过 化学需氧量的分析, 可以观察到水中微生物变化 的动向。 2�8 � 观察挂片及挂片腐蚀率的测定 在尿素回水、合成回水管道处各安装了一个 挂片架,由于腐蚀挂片是安装在透明的有机玻璃 里,因此能观察到挂片外观。当微生物为害或系 统腐蚀严重时, 挂片上常有黑色的铁锈或粘泥。 在系统预处理后挂入一些挂片,系统转入正 常运行后, 每月取出一组挂片进行年腐蚀率的测 定,同时补充一定数量的挂片。从系统不同部位 取出的挂片测定出的年腐蚀率, 基本上能客观直 接地反映出循环水系统的运行状况。 3 � 循环冷却水补充水水质监测 循环水补充水指标为浊度 5 # 10- 6, pH= 6�5~ 8�5,总铁 0�3 # 10- 6,总硬度 400 # 10- 6, Cl- 20 # 10- 6,总溶固 500 # 10- 6, SO2-4 60 # 10- 6, COD 10。 由于采用长江水作原水, 一般补充水的水质 较稳定,但长江水质也偶有波动引起补充水质变 化的情况。 2000年补充水中总铁含量不稳定, 最高时达 到0�28 # 10- 6, 最低为0�01 # 10- 6,平均为 0�09 # 10- 6。当含铁量较高的补充水进入循环系统后再 进行 3~ 4倍的浓缩,循环水中的总铁就会超过控 制指标( 0�5 # 10- 6)。2000年 12 月分析数据: 总铁 1�15 # 10- 6, Fe2+ 0�56 # 10- 6, Fe2+ 含量占到 了总铁含量的 50%, 这说明循环水中总铁的增加 已导致了系统腐蚀的加剧。在这种情况下,进行 操作调整: 如加大排污量, 适当降低浓缩倍数,以 达到降低循环水中总铁含量的目的。对 pH 的控 制 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 更加严格,尽量控制在指标低限,以免造成 新的沉积。铁含量的增加往往会加速铁细菌的繁 殖,因此应密切监测铁细菌的变化。 浓缩倍数的控制在循环水处理中的作用非常 大,当循环水化学指标不正常时,通过调节浓缩倍 数来进行处理, 例如: Ca2+ 、M 碱度、Cl- 、NO-2 、 NH3及正磷和细菌等指标, 常常会因为某种原因 而超高,使系统进入一种不稳定状态,采取适当降 低浓缩倍数的办法使问题得到解决。 4 � 结束语 由于加强了运行管理和操作维护,循环水系 统从 1995 年运行至今, 从所拆检的水冷器情况 看, 设备的运行状况良好, 循环冷却水水质稳定、 合格, 微生物、腐蚀率控制小于 GB50 ∀ 83之规定 及设计要求,满足了合成、尿素满负荷生产的用水 需求。 参考文献 1 � 项成林等 �工业水处理技术问答及常用数据 � 北京: 化学工 业出版社, 1997 2 � 周本省 �工业水处理技术 � 北京:化学工业出版社, 1998 DAILY MONITORING OF CIRCULATING WATER AND PREVENTIVE MEASURES Liu Li ( Sichuan Tianhua Stock Co�, Ltd . ,Hejiang , 646207) Abstract � Some common problems and preventive measures are presented, according to the dai� ly monitoring of the circulating water� Key words: circulating water, corrosion, scaling, control indexes, micro�organism, monitor 41第 1期 刘 � 莉� 循环水日常监测及防范处理