合成循環冷卻水系統存在的問題及處理
摘(zhai)要：通過對(dui)湖南金信(xin)化(hua)工有限公司(si)合(he)成(cheng)循環冷(leng)卻(que)水系統在(zai)運行過程中存在(zai)的 問題 ，有針(zhen)對(dui)性地從設備、藥劑、管理等方面進(jin)行優化(hua)處理，使水質(zhi)明顯(xian)改善。
關鍵詞：合(he)成循(xun)環冷(leng)卻水系(xi)統 技術管理 優化運(yun)行(xing)
1 存(cun)在的問題(ti)
我公司合成(cheng)循環水系統主(zhu)要向合成(cheng)冰機、高(gao)壓(ya)機、合成(cheng)塔(ta)、銅洗(xi)、甲醇塔(ta)等設備提供(gong)合格的循環冷(leng)(leng)卻水。屬(shu)敞(chang)開式循環冷(leng)(leng)卻水系統，其(qi)循環水量：5000～6000 m3/h，保有水量：1000～1500 m3/h，補充水量：80～120 m3/h，旁濾水量：100～200 m3/h。
為(wei)降低消(xiao)耗(hao)，提(ti)高(gao) 經濟 效(xiao)益，合(he)成循(xun)環(huan)冷卻水系(xi)統(tong)必須實現優(you)化(hua)運行(xing)，即通(tong)過規(gui)范操作，提(ti)高(gao)運行(xing)人員的技術水平，合(he)理(li)(li)利用和改(gai)造現有的水處理(li)(li)設(she)施，使系(xi)統(tong)處理(li)(li)效(xiao)率最高(gao)。同時(shi)，腐蝕率達(da)到國(guo)家標準(碳(tan)鋼≤0.125mm/a)，濁度(du)達(da)到Ⅱ級水要(yao)求(≤20mg/l)，循(xun)環(huan)水系(xi)統(tong)處于良好的運行(xing)狀(zhuang)態。由于系(xi)統(tong)存在以下因素(su)的 影(ying)響 ，阻(zu)礙了裝(zhuang)置的優(you)化(hua)運行(xing)。
1.1 工藝泄漏(lou)，水質污染嚴(yan)重，濁度嚴(yan)重超標
由于(yu)(yu)冷(leng)(leng)卻(que)系統(tong)中(zhong)各換熱(re)(re)器、設備運行時間(jian)較(jiao)長(chang)(chang)，均不同程度存在密封和腐(fu)蝕(shi)問題，導致工(gong)藝介質外泄，使合(he)成循(xun)環水(shui)(shui)(shui)中(zhong)富含(han)NH3、H2S、CO2等細(xi)(xi)菌生長(chang)(chang)、繁殖(zhi)的營(ying)養(yang)源(循(xun)環水(shui)(shui)(shui)中(zhong)NH3含(han)量(liang)最(zui)高(gao)時達(da)到17 mg/l)，使水(shui)(shui)(shui)中(zhong)細(xi)(xi)菌大(da)(da)量(liang)生長(chang)(chang)，加上油污流入循(xun)環水(shui)(shui)(shui)體(油含(han)量(liang)最(zui)高(gao)時達(da)到89mg/l),油污與懸浮(fu)物結合(he)成污垢,為微生物提供營(ying)養(yang),都(dou)會(hui)使細(xi)(xi)菌快速生長(chang)(chang)，生物粘泥迅速繁殖(zhi)，從而導致了水(shui)(shui)(shui)體濁度上升(sheng)，水(shui)(shui)(shui)質惡化，合(he)成循(xun)環冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)系統(tong)水(shui)(shui)(shui)質濁度全年(nian)皆大(da)(da)大(da)(da)高(gao)于(yu)(yu)國內 工(gong)業(ye) 冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)設計(ji)規范中(zhong)規定的Ⅱ級水(shui)(shui)(shui)標準(參(can)見(jian)表(biao)1)。它(ta)們大(da)(da)大(da)(da)降低(di)了換熱(re)(re)器的換熱(re)(re)效果。與此同時，垢下腐(fu)蝕(shi)降低(di)了換熱(re)(re)器的使用(yong)壽命。
1.2 旁濾池處理(li)效率(lv)低，導致水質波動
合成循(xun)環(huan)水系統(tong)配有S775t型 ( Q=240m3/h)旁(pang)濾(lv)(lv)池1座，處理4%的循(xun)環(huan)水量(liang)。因系統(tong)漏(lou)氣較大，且回水帶有0.18Mpa余壓，旁(pang)濾(lv)(lv)池回水閥不能開(kai)得太(tai)大，否則配水井中回水就會沖出(chu)，導致循(xun)環(huan)水滲漏(lou)損失(shi)量(liang)增加。因此旁(pang)濾(lv)(lv)池的處理量(liang)僅為設計值的40%左(zuo)右(you)，當每周(zhou)(zhou)一和每周(zhou)(zhou)五投加殺生劑時，濁度(du)會呈現出(chu)周(zhou)(zhou)期(qi)性升高超標(biao)現象，水質波動較大。
1.3 系統周邊環境(jing)惡劣(lie)，揚(yang)塵(chen)太大
我(wo)公(gong)司合(he)成(cheng)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)系(xi)統緊挨各化工(gong)(gong)分廠，處在(zai)原(yuan)煤(mei)煤(mei)庫和造氣分廠之間(jian)，冷卻塔西(xi)邊(bian)不足10m為我(wo)公(gong)司主運輸煤(mei)道，空氣中含有大(da)量粉(fen)塵(chen)，加上循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)系(xi)統為敞(chang)開式，循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)在(zai)冷卻塔內反復(fu)與(yu)大(da)量工(gong)(gong)業(ye)大(da)氣接觸，把(ba)大(da)量工(gong)(gong)業(ye)粉(fen)塵(chen)洗滌下來帶(dai)入(ru)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)中，使懸浮(fu)物含量增高。水(shui)中懸浮(fu)物帶(dai)入(ru)冷卻系(xi)統，會因流速改變(bian)而沉積在(zai)換(huan)熱(re)設備和管道中影(ying)響熱(re)交(jiao)換(huan)效果。
1.4 管線堵塞
合成循環水冷卻塔由(you)于(yu)使用(yong)時間長，填(tian)料老化，填(tian)料碎片進入水體中，堵塞換熱器(qi)管(guan)道。同(tong)時系統中生物粘泥生長迅速，引起(qi)垢下腐蝕、銹(xiu)瘤和生物粘泥，使管(guan)道過流(liu)斷(duan)面減小，循環水流(liu)量減少從(cong)而(er)降(jiang)低換熱器(qi)的冷卻效果。
1.5 水處理設(she)施(shi)混(hun)用，使系統水質復(fu)雜(za)化
合成循環(huan)(huan)水系統和尿素循環(huan)(huan)水系統共(gong)用一個斜(xie)管沉淀池，尿素泄(xie)漏的NH3類物質和合成泄(xie)漏的NH3、H2、CO2、H2S及油(you)污等混合，使水質更加復雜，水體中生物粘(zhan)(zhan)泥(ni)在豐富的營(ying)養源(yuan)和適宜的水溫下(xia)生長十分(fen)迅速(su)。冷卻塔配(pei)水板(ban)上沉積的生物粘(zhan)(zhan)泥(ni)有(you)3～5mm厚。
2、處理辦法
2.1 進行水處理設施改造
2.1.1 更換(huan)冷卻塔填料
為增加冷卻效果，于2000年(nian)元月更換了合成循(xun)環水冷卻塔的填料，采用改(gai)性(xing)PVC折板波(bo)紋(wen)型，該(gai)種(zhong)填料抗破碎性(xing)和耐壓性(xing)好，消除(chu)了填料碎片進(jin)入循(xun)環水中(zhong)堵塞管道(dao)現象。
2.1.2 簡化系統水體介質
封堵了(le)原有(you)斜管沉(chen)淀(dian)池去(qu)尿素循(xun)環水管線，將合(he)循(xun)、尿循(xun)兩系統(tong)共用(yong)(yong)斜管沉(chen)淀(dian)池改為由(you)合(he)成(cheng)(cheng)循(xun)環水系統(tong)單用(yong)(yong)。消除了(le)由(you)于合(he)循(xun)、尿循(xun)水體中介質(zhi)泄(xie)漏互混形成(cheng)(cheng)的復雜水質(zhi)，使(shi)單系統(tong)水質(zhi)介質(zhi)簡化，降低了(le)處理難度，使(shi)水體中生物(wu)粘(zhan)(zhan)泥的營(ying)養源減(jian)少(shao)，微生物(wu)得(de)到有(you)效控制。合(he)成(cheng)(cheng)循(xun)環水系統(tong)填料運行(xing)3年多(duo)以來表面無粘(zhan)(zhan)泥附著，配水板粘(zhan)(zhan)泥沉(chen)積厚度控制在0.5～1mm，運行(xing)效果良好。
2.1.3 增設溢(yi)流槽(cao)
對斜管沉(chen)淀池進行技術改造，在斜管沉(chen)淀池上增(zeng)設了溢(yi)流槽，及時排除合(he)成泄漏出的(de)油類物質(zhi)，減少(shao)了殺(sha)菌(jun)滅藻劑投(tou)加量，降低(di)了水體中污垢(gou)含量。
2.1.4 增設系統旁(pang)路試驗管
1999年9月增設(she)了系(xi)統(tong)旁路(lu)試(shi)驗管，通過對每月的掛(gua)片(pian) 分(fen)析 系(xi)統(tong)水質 發展 趨勢，從而及時作出調整，使系(xi)統(tong)的腐(fu)蝕、結垢率控制在GB范圍(wei)之內。
2.1.5 加強(qiang)旁濾池處理效果
旁(pang)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)是(shi)凈化系(xi)統水質(zhi)的關鍵設備(bei)。2000年至2002年，我們對旁(pang)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)進行了十余次(ci)換(huan)砂(sha)補砂(sha)，加(jia)強(qiang)了旁(pang)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)的過(guo)(guo)濾(lv)(lv)效果，并(bing)先后進行了旁(pang)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)加(jia)蓋(gai)板以(yi)增加(jia)回水處理量(liang)，為防止反洗(xi)強(qiang)度過(guo)(guo)大時濾(lv)(lv)層(ceng)沖塌，用L65 mm角鋼(gang)加(jia)固了箅子板。以(yi)上措施保證(zheng)了系(xi)統旁(pang)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)長(chang)周期(qi)正常、穩定運行。
2.1.6 消除管(guan)道堵塞源
為阻(zu)擋系統老化(hua)了的(de)填(tian)料碎片進入系統，堵塞水(shui)冷器(qi)列管，在(zai)合循二(er)樓集水(shui)槽進冷水(shui)池端安裝了不銹鋼篩網，徹底解決(jue)了填(tian)料碎片進入系統堵塞換熱(re)器(qi)管道的(de)問題。
2.2 清洗預膜
針(zhen)對合成循環(huan)水(shui)(shui)系(xi)統(tong)垢(gou)下腐蝕嚴(yan)重及粘泥(ni)生長過快的情況。2000年元月(yue)系(xi)統(tong)進(jin)行了不停車化(hua)學清洗，之后大量排(pai)污置換。清洗后冰機(ji)臥(wo)式水(shui)(shui)冷器(qi)進(jin)水(shui)(shui)端花板上(shang)銹瘤及管道上(shang)粘附的生物粘泥(ni)全部剝落，露出金(jin)屬(shu)色。表(biao)明系(xi)統(tong)設備(bei)管線(xian)已較干凈。再進(jin)行36h預膜，用旁路試驗管掛片監測，掛片上(shang)有明顯的五彩(cai)光暈，表(biao)明管線(xian)、設備(bei)內表(biao)面(mian)覆蓋(gai)有一層完整、致密的金(jin)屬(shu)保護膜。
2.3 選擇優質水質穩定劑，及時調整殺(sha)菌劑配(pei)方
1999年(nian)10月，在(zai)合成(cheng)循環水系統試用(yong) 目前 國(guo)內(nei)工藝(yi)較(jiao)成(cheng)熟的(de)全有機磷復合配方，生(sheng)物(wu)(wu)粘泥(ni)(ni)得(de)到了(le)有效控制，系統冷卻設備腐蝕、結垢現象得(de)到明顯改善。同時為(wei)防止某一(yi)種殺(sha)(sha)菌(jun)(jun)(jun)劑(ji)的(de)長期使(shi)用(yong)，使(shi)水體中(zhong)細菌(jun)(jun)(jun)、生(sheng)物(wu)(wu)粘泥(ni)(ni)的(de)抗藥性相(xiang)對增強(qiang)導致水中(zhong)異(yi)養菌(jun)(jun)(jun)呈(cheng)上(shang)升(sheng)趨勢，自2001年(nian)至今，先后調整更換殺(sha)(sha)菌(jun)(jun)(jun)劑(ji)配方5次，季胺鹽類非(fei)氧(yang)(yang)化性殺(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)與活性溴、二(er)氧(yang)(yang)化氯、固體活性溴、新潔爾滅(mie)等氧(yang)(yang)化性殺(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)交替使(shi)用(yong)達到了(le)很好的(de)殺(sha)(sha)菌(jun)(jun)(jun)效果，異(yi)養菌(jun)(jun)(jun)數量最高為(wei)1х105個/ml, 最低為(wei)0.2х105個/ml。
2.4 消除(chu)泄漏(lou) 斷(duan)絕污染
工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)介(jie)質泄漏(lou)是(shi)(shi)系統產生細(xi)菌(jun)(jun)的(de)主要原因。合(he)成的(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)介(jie)質(NH3 H2S CO2 H2)及(ji)油(you)污進入(ru)(ru)循環(huan)冷卻水，為細(xi)菌(jun)(jun)生長提供(gong)了豐富的(de)營養(yang)，使水體內產生大量(liang)(liang)的(de)生物(wu)粘(zhan)泥，造成水質惡化。為防(fang)止工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)介(jie)質的(de)泄漏(lou)或(huo)及(ji)時找出(chu)泄漏(lou)點(dian)。我們定(ding)時對循環(huan)冷卻水進行油(you)含(han)量(liang)(liang)及(ji)NH3含(han)量(liang)(liang)分(fen)析，了解各換熱器是(shi)(shi)否有工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)泄漏(lou)。一(yi)旦發現有泄漏(lou)發生，立即通知合(he)成氨分(fen)廠查找泄漏(lou)點(dian)，及(ji)時堵(du)漏(lou)，保證(zheng)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)介(jie)質不進入(ru)(ru)循環(huan)冷卻水。
2.5 加強管(guan)理
“三分(fen)(fen)藥(yao)劑，七分(fen)(fen)管(guan)理(li)”，為規范員(yuan)(yuan)(yuan)工(gong)操作(zuo)，2000年(nian)開始訂立(li)了(le)(le)《循(xun)環水水質(zhi)過程控(kong)制(zhi)作(zuo)業指(zhi)導書(shu)》、《循(xun)環水水質(zhi)過程報告(gao)單》和(he)(he)《循(xun)環水加藥(yao)日(ri)程表》，進行了(le)(le)定(ding)崗(gang)、定(ding)點、定(ding)時(shi)(shi)、定(ding)量(liang)(liang)的(de)(de)合理(li)化管(guan)理(li)，同時(shi)(shi)加強了(le)(le)水質(zhi)分(fen)(fen)析(xi)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)力量(liang)(liang)，提(ti)高了(le)(le)分(fen)(fen)析(xi)頻率，白班分(fen)(fen)析(xi)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)每天兩次對系統循(xun)環冷卻水進行全(quan)分(fen)(fen)析(xi)。提(ti)高分(fen)(fen)析(xi)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)本身素(su)質(zhi)，保證(zheng)了(le)(le)分(fen)(fen)析(xi)結果具有(you)及(ji)時(shi)(shi)性(xing)、準確性(xing)，更(geng)好地指(zhi)導操作(zuo)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)日(ri)常操作(zuo)。同時(shi)(shi)設立(li)了(le)(le)專門人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)負責循(xun)環水的(de)(de)加藥(yao)工(gong)作(zuo)。負責檢查、監督加藥(yao)質(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)數(shu)量(liang)(liang)，并根據分(fen)(fen)析(xi)結果及(ji)時(shi)(shi)調(diao)整加藥(yao)量(liang)(liang)，使各工(gong)藝指(zhi)標控(kong)制(zhi)在(zai)廠控(kong)指(zhi)標內(nei)。達到保證(zheng)循(xun)環水水質(zhi)平穩運(yun)行的(de)(de)目的(de)(de)。
3 效果
自1999年(nian)8月運行至(zhi)今，經過一系列整改，合成循(xun)環冷(leng)卻水水質(zhi)有了明顯改善。系統運行穩(wen)定,水質(zhi)波(bo)動小。合成循(xun)環水系統濁度及腐(fu)蝕率(參見表(biao)2、表(biao)3)比1999年(nian)有了大幅度下降，并從2000年(nian)至(zhi)今保持(chi)水質(zhi)平穩(wen)。
1999年(nian)(nian)4～9月，合(he)成(cheng)(cheng)冰機(ji)水(shui)冷(leng)器平均每(mei)隔20天要清(qing)理(li)(li)1次(ci)，自2000年(nian)(nian)元(yuan)月至今，僅(jin)清(qing)理(li)(li)5次(ci)，節省清(qing)理(li)(li)費用約20萬元(yuan)。同時(shi)冰機(ji)系(xi)統液氨總管(guan)高壓(ya)(ya)出口(kou)壓(ya)(ya)力由1.60～1.77Mpa下降到(dao)小于(yu)(yu)1.44Mpa,高壓(ya)(ya)機(ji)各段(duan)出口(kou)氣體溫度合(he)格率(lv)由1999年(nian)(nian)低(di)于(yu)(yu)50%上升到(dao)100%,大(da)(da)大(da)(da)緩減了(le)合(he)成(cheng)(cheng)氨生產的(de)壓(ya)(ya)力,提高了(le)產量，現實了(le)合(he)成(cheng)(cheng)循環冷(leng)卻(que)水(shui)系(xi)統的(de)優化，達到(dao)了(le) 經(jing)濟 運(yun)行(xing)的(de)效(xiao)果(guo)。
參考 文獻
1. 周(zhou)本省，《 工(gong)業(ye) 水處理技術》，化學(xue)工(gong)業(ye)出版(ban)社，1996年
2. 周(zhou)本省(sheng)，《工業水處(chu)理技術》，化學工業部(bu)工業水處(chu)理培訓中心，1990年
3. 龍荷(he)云，《循(xun)環(huan)冷卻水處(chu)理(li)》，江蘇(su) 科技(ji) 出版社，1991年
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