嚴格管理 科學殺菌——優(yōu)化天福循環(huán)水系統(tǒng)運行管理探索

周禮崗，李木俊

（貴州天?；び邢挢熑喂?，貴州 福泉 550501）

在工業(yè)循環(huán)水化學處理行業(yè)中，對于一個穩(wěn)定的循環(huán)水系統(tǒng)，選擇合理的塔型結(jié)構(gòu)和水質(zhì)處理配方固然重要，但若管理不善，保證不了水溫和水質(zhì)，同樣可能使系統(tǒng)發(fā)揮不了好的作用。為了加強循環(huán)水系統(tǒng)的運行管理，天福公司水處理車間制定了嚴格的循環(huán)水處理操作規(guī)程，并定期對循環(huán)水進行水質(zhì)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)適時調(diào)整各類藥劑投加用量，確保了循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時，在循環(huán)水系統(tǒng)的運行過程中及時加強與藥劑服務商和循環(huán)水用戶的協(xié)調(diào)溝通，及時的將用戶使用情況及循環(huán)水系統(tǒng)運行存在的問題反饋給藥劑服務商，盡力做到對系統(tǒng)動態(tài)管理。通過近3年的實踐，形成了藥劑服務商定時走訪與用戶齊心協(xié)力解決存在問題的溝通模式，達到了優(yōu)化系統(tǒng)管理的目的。

一、天福循環(huán)水處理現(xiàn)狀

天?；ぱh(huán)水系統(tǒng)是貴州省“十一五”重點工程，年產(chǎn)30萬t合成氨及15萬t二甲醚項目配套的重要裝置。整個循環(huán)水系統(tǒng)由冷卻塔、循環(huán)水泵、無閥濾罐、加藥設(shè)備、吸水井等組成。裝置的冷卻水處理能力為50 000m3/h。其中空分循環(huán)水系統(tǒng)12 600m3/h，保有水量3 500m3；綜合循環(huán)水系統(tǒng)37 400m3/h，保有水量10 500m3。設(shè)備在廠房內(nèi)外為聯(lián)合布置?；咎幱谡顟B(tài)。在今年4月底設(shè)備檢修過程中觀察循環(huán)水系統(tǒng)未出現(xiàn)結(jié)垢，也未出現(xiàn)較大的腐蝕及粘泥滋生現(xiàn)象，說明服務商所提供藥劑良好，員工操作精心。

二、管理探索

1.水質(zhì)管理

(1)pH值的控制。循環(huán)水的pH決定了循環(huán)水腐蝕或結(jié)垢的傾向。根據(jù)經(jīng)驗pH超過8.7，循環(huán)水總硬度就會超過800mg/L，總堿度就會超過300mg/L，就開始明顯發(fā)白；pH低于4并超過2h，總堿度就會低于100 mg/L，腐蝕會明顯加劇。設(shè)計公司建議循環(huán)水pH值夏季控制在7.5～8.6，冬季控制在7.5～8.7。公司在近3年的摸索中發(fā)現(xiàn)，控制好pH關(guān)鍵是做好在線pH監(jiān)測儀表監(jiān)控和pH儀表的校正。公司在每周做好在線pH儀表校正基礎(chǔ)上，采用連續(xù)滴加硫酸的方式進行加酸，將在線pH值控制在8.4～8.7進行實時監(jiān)控。從2012年分析數(shù)據(jù)顯示通過將pH值控制在8.2～8.7正常范圍內(nèi)，總堿度總能維持在170～250mg/L左右，有效的防止了因pH值過高帶來的結(jié)垢現(xiàn)象(圖1)。

圖1

(2)濃縮倍數(shù)。濃縮倍數(shù)的高低反映了水資源復用率的高低，也體現(xiàn)了藥劑的消耗情況。濃縮倍數(shù)高，可節(jié)水、節(jié)藥，但水質(zhì)不易控制；若濃縮倍數(shù)過低，不僅補充水及藥劑成本增加，而且還會因藥劑大量隨水排走而造成設(shè)備腐蝕率升高。天福循環(huán)水濃縮倍數(shù)基本上控制在3.5～4.5倍左右，較為合理。

(3)總鋅控制。一般濃縮倍數(shù)控制在3.5倍左右時，根據(jù)系統(tǒng)的保有水量及循環(huán)水量計算的藥劑投加量，水質(zhì)分析監(jiān)測總鋅基本能穩(wěn)定在2.0～2.5mg/L，系統(tǒng)就能處于正常穩(wěn)定運行狀態(tài)。若系統(tǒng)處于大排大補的低濃縮倍數(shù)情況下，則藥劑基本上隨排污水流走，循環(huán)水水質(zhì)監(jiān)測總鋅始終處于低位(1.0mg/L)，掛片腐蝕率就隨之升高。這可以從天福公司2012年的生產(chǎn)實踐得到印證：由于設(shè)計原因在2012年炎熱的夏季，為了保證公司的正常生產(chǎn)運行，空分循環(huán)水系統(tǒng)始終處于大排大補狀況，從分析取樣監(jiān)測結(jié)果顯示整個空分循環(huán)水總鋅始終處于低位(＜1.0mg/L)，監(jiān)測掛片腐蝕率也隨之升高。所以在循環(huán)水系統(tǒng)的運行管理中務必加強總鋅控制，2012年分析數(shù)據(jù)顯示通過調(diào)整加藥量控制總鋅在2.0～2.5mg/L范圍內(nèi)，總鐵數(shù)據(jù)非常穩(wěn)定(圖2)。

圖2

(4)NO2-2控制。一般而言，亞硝酸根高，異養(yǎng)菌及真菌相應高。根據(jù)實際經(jīng)驗，亞硝酸根超過2mg/L，加氯幾乎達不到殺菌效果，必須換用ClO2或投加非氧化性殺菌劑。需要指出的是，在系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，亞硝酸根高主要還是系統(tǒng)漏氨或空氣中含氨引起的。

2.加藥管理

關(guān)注加藥設(shè)備，確保加藥正常。在藥劑質(zhì)量得到保證的情況下，藥劑的平穩(wěn)投加及適時調(diào)整應引起注意。公司循環(huán)水系統(tǒng)緩蝕阻垢劑基本上由藥劑廠家復配成品供貨，這樣雖然成本較高，但藥劑質(zhì)量得到了保證。但加藥設(shè)備的正常與否及各種異常情況的適時調(diào)整與否，直接影響到循環(huán)水水質(zhì)的穩(wěn)定。2011年8月曾因空分循環(huán)水大排大補，藥劑大量隨排污水流失，基本起不到對循環(huán)水緩蝕阻垢作用。同時，由于電修停電使自動加藥系統(tǒng)失去自動加藥功能，造成空分循環(huán)水系統(tǒng)總鋅連續(xù)5天只有0.5mg/L，當月水系統(tǒng)碳鋼、銅掛片腐蝕嚴重超標，此點應引起注意。

3.冷卻塔管理

(1)冷卻能力。人們常把進出水溫差作為冷卻塔冷卻能力的衡量標準。事實上，出水溫度和進塔空氣濕球溫度的差值才是衡量冷卻塔冷卻能力的主要指標，因濕球溫度才是冷卻的極限值。

(2)冷卻效果。風機和填料是重要冷卻部件，但還有許多影響冷卻的因素仍然值得高度重視。

①配水均勻。這是最易被忽視的重要因素。所以，冷卻塔噴頭及布水管要經(jīng)常檢查、修復。

②風路及風量。風筒、風機葉片以下的孔洞、縫隙會使風短路，應全部堵住。在風筒頸部，應使風機葉片與風筒內(nèi)壁的間隙小于風機直徑的0.3%，因為間隙處會存在渦流，間隙越大，風機效率越低。所以對于破損、變形的舊風筒應及時更換，如換為新型動能回收型風筒，這樣可降低風筒出口動壓，提高風筒入口靜壓，動能回收率可達50%以上。在安全的情況下，風機葉片的度應調(diào)至最大，以保證足夠的風量。

③燈火管制。昆蟲具有趨光性的特點，為了防止昆蟲進入系統(tǒng)，造成濾網(wǎng)及換熱器堵塞，公司規(guī)定在昆蟲較多的夏、秋季節(jié)，嚴禁開啟冷卻塔周圍、冷水池及吸水井上的照明燈具，這樣做效果好。

④在冷卻水池與吸水井的連通渠上安裝格網(wǎng)。

4.工藝介質(zhì)泄漏管理

對工藝漏泄物質(zhì)要盡早發(fā)現(xiàn)，快速采取措施，避免危害擴大。

5.掛片管理

在掛片器內(nèi)掛上材質(zhì)與系統(tǒng)換熱器及管道的材質(zhì)（碳鋼、不銹鋼、黃銅）相同的掛片，并定期（一般為30天、60天、90天等）取出掛片進行檢測。根據(jù)新掛片情況及時進行工藝及藥劑調(diào)整，確保系統(tǒng)正常。

6.排污管理

(1)旁濾池反洗排污。在高濃縮倍數(shù)下運行，一旦污染物進入系統(tǒng)，很難由正常排污除去。于是污染物會在系統(tǒng)中長期為害，使系統(tǒng)的被動局面難以扭轉(zhuǎn)。為此，在平時，操作工要及時對池面漂浮物進行打撈，降低循環(huán)水的濁度。同時，增加旁濾池的反洗頻率，加大系統(tǒng)污物的排放。

(2)池底排污。在冷卻水池底部設(shè)有深入池底的排污管，可開啟排污控制閥，將池底污物排出。

(3)溢流排污。有些污染物漂浮于吸水井水面上，可將集水池液面升高，溢流排污。

三、科學殺菌

使用殺菌劑應科學、恰到好處，達到既能殺菌又經(jīng)濟合理。應根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以NaClO及ClO2等氧化性為主，輔助使用非氧化性殺菌劑及黏泥剝離劑，對癥下藥，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，使設(shè)備腐蝕率達到國家標準。

1.以NaClO為主，輔助使用ClO2

公司自2009年系統(tǒng)投產(chǎn)以來，一直采用投加ClO2進行常規(guī)殺菌處理，但由于采用連續(xù)式投加，ClO2會隨水循環(huán)擴散揮發(fā)，大大減少有效氯含量從而測不出余氯，給工藝的操作及控制帶來困難。同時，ClO2采用HCl和NaClO2現(xiàn)場制作，較危險。為此車間于2011年9月將投加ClO2殺菌改成投加NaClO進行殺菌。通過較長期摸索，公司基本上以沖擊式投加NaClO作為經(jīng)常性控制微生物的手段，僅在投加氧化性殺菌劑殺生困難時，或連續(xù)兩天檢測不出余氯時，定時間隔投加ClO2殺菌劑。特別是最近中水回用到循環(huán)水后整個殺菌情況顯示，這種方法行之有效。

(1)NaClO殺菌的優(yōu)點?？刂莆⑸镉行В粌r廉易得，費用低；使用安全，排放方便。

(2)NaClO腐蝕性低，對環(huán)境污染小得多。

2.科學使用非氧化性殺菌劑

(1)對癥下藥。只有在加氯不能解決問題時，才需要投加非氧化性殺菌劑。在3年來的實踐中，如監(jiān)測出有菌藻產(chǎn)生水質(zhì)惡化或有其他困難時，多在夏季使用3～5次，對癥下藥。

(2)適時加藥。在循環(huán)水細菌數(shù)和黏泥超標時投加非氧化性殺菌劑和黏泥剝離劑將微生物控制住。2012年整個循環(huán)水的掛片腐蝕率基本上優(yōu)于國家標準。

四、結(jié)論

循環(huán)水處理工藝及技術(shù)雖然比較成熟，但由于循環(huán)水系統(tǒng)的復雜性，決定了循環(huán)水管理方面的問題和矛盾是客觀存在的。但在生產(chǎn)實踐中通過加強管理、科學殺菌，靈活采用各種辦法解決現(xiàn)場出現(xiàn)的各種問題，整個系統(tǒng)的運行和管理得到了優(yōu)化。2012年整個系統(tǒng)的腐蝕率優(yōu)于國家標準，取得了較好的成績。

[1]唐受印，戴友芝.工業(yè)循環(huán)水冷卻水處理[M].化學工業(yè)出版社，2003.

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[3]葉嬰齊.工業(yè)用水處理技術(shù)[M].上?？茖W普及出版社，2004.