201405國(guó)宏循環(huán)水正常運(yùn)行技術(shù)方案

1、兗礦國(guó)宏化工有限公司老系統(tǒng)循環(huán)冷卻水正常運(yùn)行化學(xué)處理技術(shù)方案山東化友科技服務(wù)中心編制二一三年六月第一部分用西葦水庫(kù)水與西龍河地下水按1：1 比例混合水作 為國(guó)宏化工公司循環(huán)卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水的討論與靜態(tài)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)報(bào)告1 補(bǔ)充水水質(zhì)分析報(bào)告西葦水庫(kù)水質(zhì)分析報(bào)告（表一）地 點(diǎn)西葦水庫(kù)表面水樣取樣時(shí)間2008年 4月 10日化驗(yàn)單位山東化友科技服務(wù)中心化驗(yàn)時(shí)間2008年 4月 11日序 號(hào)分析項(xiàng)目單 位數(shù)據(jù)1pH7.702Ca2+mg/l34.023Mg2+mg/l7.284總硬度 (以 CaCO3 計(jì))mg/l1155總堿度 (以 CaCO 計(jì))mg/l65.736Cl-2-mg/l19.3374mg/

2、l33.55SO6SiOmg/l 0.128溶解性總固體mg/l2169電導(dǎo)率s/cm32010氨氮mg/l0.7511CODmg/l20.8西龍河地下水（僅供參考） （表二）地 點(diǎn)西龍河地下水水樣取樣時(shí)間2006年 8月 17日化驗(yàn)單位山東化友科技服務(wù)中心化驗(yàn)時(shí)間2006年 8月 18日序 號(hào)分析項(xiàng)目單 位數(shù)據(jù)1pH7.562Ca2+mg/l105.733Mg2+mg/l33.764總硬度 (以 CaCO 計(jì))mg/l403.053mg/l總堿度 (以 CaCO 計(jì))299.536Cl-mg/l39.367SO42-mg/l137.826SiO2mg/l168溶解性總固體mg/l5419電導(dǎo)

3、率s/cm62310氨氮mg/l0.04當(dāng)西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按1： 1 比例混合作為循環(huán)水的補(bǔ)充水時(shí)，該補(bǔ)充水1中各離子的濃度應(yīng)近似為二水的平均數(shù)值（濃縮倍數(shù)K =1）Ca2+（以 CaCO3計(jì)） M-堿度（以 CaCO3計(jì)）總?cè)芤汗腆wpH項(xiàng)目mg/Lmg/Lmg/L數(shù)據(jù)174.5183.75378.57.65 預(yù)測(cè)2 該補(bǔ)充水性質(zhì)討論根據(jù)水質(zhì)條件，對(duì)該補(bǔ)充水性質(zhì)討論， 來(lái)確定循環(huán)水能控制的最高濃縮倍數(shù)。在循環(huán)冷卻水處理過(guò)程中，可用飽和指數(shù)（L.S.I.）和穩(wěn)定指數(shù)（ R.S.I. ）預(yù)測(cè)循環(huán)冷卻水的結(jié)垢或腐蝕的傾向。 L.S.I. 是用水的實(shí)際 PH值飽和碳酸鈣飽和 PHs值差來(lái)判

4、斷水的性質(zhì)。L.S.I. =PH-PHs根據(jù)許多廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況，提出一個(gè)實(shí)際操作指數(shù) L.S.I. 。如果將 L.S.I 控制在 0.7 2.0 范圍內(nèi)，可通過(guò)加入性能優(yōu)良藥劑來(lái)改善循環(huán)水的結(jié)垢或腐蝕問(wèn)題。 穩(wěn)定指數(shù)R.S.I. 是在修改L.S.I.基礎(chǔ)上提出的，同樣也可用做判斷依據(jù)。R.S.I.=2PHs-PH（表 2） 穩(wěn)定指數(shù)判斷水的傾向R.S.I 3.73.7 6.06.0 7.57.5水的傾向非常嚴(yán)重結(jié)垢結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重腐蝕根據(jù)許多廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， 如果將 R.S.I控制在 3.7 7.5 的范圍內(nèi)，可通過(guò)加入性能優(yōu)良藥劑改善循環(huán)水的結(jié)垢或腐蝕問(wèn)題。當(dāng)R.S.I 3.7 時(shí)，

5、會(huì)發(fā)生非常嚴(yán)重結(jié)垢，要防止結(jié)垢問(wèn)題，必須選擇加酸降低堿度的處理方案。PHs計(jì)算公式： PHs=（9.7+A+B）- （C+D）A總?cè)芙夤腆w系數(shù)B溫度系數(shù)C鈣硬系數(shù)D堿度系數(shù)根據(jù)國(guó)宏補(bǔ)充水水質(zhì)的數(shù)據(jù)可分別計(jì)算在自然 PH運(yùn)行和控制 PH在 7.5 8.3 運(yùn)行下 L.S.I. 和 R.S.I. ，由此可判斷水質(zhì)結(jié)垢或腐蝕傾向，以及藥劑處理的難易程度。2.1自然 PH值運(yùn)行的討論2已知補(bǔ)充水水質(zhì)，從理論上講，水中各離子的濃度按濃縮倍數(shù)（K）成比例的增加，故在不同 K 情況下，水質(zhì)條件可認(rèn)為發(fā)生如此變化。 （表 3）項(xiàng)目補(bǔ)充水質(zhì) K =1K =2K =3K =4Ca2+ （以 CaCO3計(jì)）mg/L

6、174.5349.0523.5698.0M-堿度（以 CaCO3計(jì)） mg/L183.75367.5551735總?cè)芤汗腆w mg/L378.575711351514pH7.658.38.568.74(預(yù)測(cè) )補(bǔ)充水不同水溫下 L.S.I.和 R.S.I. 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)（表4）溫度濃縮倍數(shù) K =1K= 2K= 3K= 4PHsL.S.IR.S.IPHsL.S.IR.S.IPHsL.S.IR.S.IPHsL.S.IR.S.I327.190.468.166.6351.674.976.292.274.026.0442.703.35427.020.036.396.4651.844.636.1232.44

7、3.695.8742.873.01806.5051.155.365.952.353.595.6052.962.655.3563.381.97傾向稍微結(jié)垢結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢非常嚴(yán)重結(jié)垢由（表 4）看出，當(dāng)濃縮倍數(shù)等于2.0 ，溫度在 32、42、80時(shí)，L.S.I都超過(guò) 0.7 2.0 范圍，而只有溫度在 80時(shí) R.S.I 3.7 ，此時(shí)可以不加酸只加緩蝕阻垢劑進(jìn)行處理；當(dāng)濃縮倍數(shù)等于 3 超過(guò) 3.0 時(shí)，在上述溫度下 L.S.I 都超過(guò) 0.7 2.0 范圍， R.S.I 已經(jīng)小于 3.7 ，表明在濃縮倍數(shù)超過(guò) 3.0 時(shí)就有非常嚴(yán)重的結(jié)垢傾向。應(yīng)選擇加酸控制 pH 和加緩蝕阻垢劑的處理方案。2

8、.2 加酸處理、控制PH值在 7.5-8.3運(yùn)行的討論根據(jù)補(bǔ)充水水質(zhì)條件加酸后推算出不同濃縮倍數(shù)情況下的水質(zhì)變化情況（表5）項(xiàng)目補(bǔ)充水質(zhì) K =1K =3K =4K =5.52+3174.5523.5698.0960Ca（以 CaCO計(jì)）mg/LM-堿度（以 CaCO3計(jì)） mg/L183.75230150100總?cè)芤汗腆w mg/L378.5113515142082pH7.658.07.87.5(預(yù)測(cè) )不同水溫條件下的 L.S.I和 R.S.I 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表（表 6）溫度濃縮倍數(shù) K =1K= 3K= 4K= 5.5PHsL.S.IR.S.IPHsL.S.IR.S.IPHsL.S.IR.S

9、.IPHsL.S.IR.S.I327.190.468.166.731.275.466.7251.0755.656.750.756.0427.020.036.396.561.445.126.5651.2455.336.640.885.74806.5051.155.366.051.954.16.0471.7534.296.1231.44.7傾向稍微結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢結(jié)垢3由（表 6）可見(jiàn)，加酸處理后，循環(huán)水堿度下降，循環(huán)水堿度為230mg以下，在 32、42和 80范圍內(nèi)， 當(dāng)濃縮倍數(shù)為 35.5 時(shí)，雖然有結(jié)垢的傾向，但是 L.S.I基本都在 0.7 2.0 范圍之間，而且R.S.I也都在 3.7 6

10、.0 范圍之間，所以此條件下，只要緩蝕阻垢劑性能優(yōu)越， 控制緩蝕結(jié)垢現(xiàn)象是完全可能的。2.1.3 酸化處理中限制濃縮倍數(shù)提高的一些因素在加酸處理過(guò)程中，通常用H2SO4。水中部分的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榈犬?dāng)量的易溶于水的非碳酸鹽（ CaSO4）。反應(yīng)式為：Ca（HCO3）2+ H2SO4 = CaSO4 +2CO+2HO而且反應(yīng)生成的游離CO2，有利于抑制析出碳酸鹽水垢，CaCO3沉積現(xiàn)象大大減輕，可使循環(huán)水在較高的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行， 但有二個(gè)因素限制濃縮倍數(shù)的提高。2-2+2-a由于 HSO的加入，使循環(huán)水中的 SO離子增加，高含量的 Ca 和超量的SO2444離子可能會(huì)產(chǎn)生CaSO4垢。 CaSO

11、4的溶度積 Kcaso4 = Ca 2+SO 42- =2.5 10-5 , 因此當(dāng) Ca 2+SO 42- 2.5 10 -5 , 將產(chǎn)生 CaSO4垢。實(shí)際一般推薦循環(huán)水中2+2-5 Ca SO 4 510 mg/Lmg/L 為宜。b濃縮倍數(shù)提高， H2SO4 加入量就多，循環(huán)水中的SO42+離子和 CI - 離子濃度增加，高濃度的2+-SO 和 CI 離子，是造成銅和銅合金以及鋼鐵和不銹鋼點(diǎn)蝕的原因。42+-1000mg/L。一般要求循環(huán)水中 SO +CI4結(jié)論 :當(dāng)循環(huán)水濃縮倍數(shù)超過(guò)5 時(shí), 節(jié)約水量已很少 , 意義不大。所以該循環(huán)水加酸調(diào)節(jié) pH值 7.5 8.3 ，控制濃縮倍數(shù) 4

12、5，加緩蝕阻垢劑處理運(yùn)行條件為最佳。3 藥劑的篩選試驗(yàn)相關(guān)的試驗(yàn)報(bào)告3.1藥劑的選擇和靜態(tài)試驗(yàn)3.1.1 旋轉(zhuǎn)掛片緩蝕試驗(yàn)結(jié)果（執(zhí)行HG-T 215991 標(biāo)準(zhǔn)）試驗(yàn)條件：水質(zhì)：西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按1：1 比例混合作為兗礦國(guó)宏化工公司老系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水，根據(jù)該補(bǔ)充水水質(zhì)成分（為計(jì)算濃度）用實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水增加Ca2+和 M-堿度 （以 CaCO3計(jì)）濃度進(jìn)行配水分別相當(dāng)于該補(bǔ)充水濃縮倍數(shù)3 5.5 倍pH值：控制 7.5 8.3 運(yùn)行試驗(yàn) :溫度 40試驗(yàn)周期 : 72小時(shí)材質(zhì)：不銹鋼、 62 號(hào)黃銅、 20 號(hào)碳鋼標(biāo)準(zhǔn)掛片3試片表面積： 28cm試驗(yàn)裝置見(jiàn)右圖： RCC-型旋轉(zhuǎn)掛片腐

13、蝕試驗(yàn)儀4藥劑： GN-2016（或 GN-2116） 35mg/L ； GN-2015（或 GN-2115） 15mg/L ；GN-2017 10mg/L用 10%的氨基磺酸和 10%的硫酸調(diào)節(jié) PH值，從（下表）試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，用兩種酸控制 PH值對(duì)藥劑緩蝕性能影響不大。（表 8）NH2SO3 和 H2SO4 對(duì)腐蝕實(shí)驗(yàn)的影響酸藥劑 mg/L腐蝕速率 mm/a黃銅不銹鋼碳鋼GN-2016 35； GN-2015 15；0.000000.031氨基磺酸0.0010GN-2017 10GN-2016 35； GN-2016 15；0.00000.035硫酸0.0009GN-2017 10試驗(yàn)結(jié)果

14、表明：使用 GN-2015（或 GN-2115）和 GN-2016（或 GN-2116）在加酸適當(dāng)調(diào)節(jié) pH 值在 7.5 8.3 條件下運(yùn)行，其腐蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。增大 GN-2015（或 GN-2115）和 GN-201（或 GN-2116）6 的使用濃度，其緩蝕率有明顯的提高，都在 90%以上，試驗(yàn)后碳鋼試片表面光潔 , 無(wú)點(diǎn)蝕。3.1.2 靜態(tài)阻垢試驗(yàn)結(jié)果（操作按GB/T 166321996 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行）實(shí)驗(yàn)條件：水質(zhì)：西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按1：1 比例混合作為兗礦國(guó)宏化工公司老系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水，根據(jù)該補(bǔ)充水水質(zhì)成分（為計(jì)算濃度）用實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水增加Ca2+和 M-堿度 （以

15、 CaCO3計(jì)） 濃度進(jìn)行配水分別相當(dāng)于該補(bǔ)充水濃縮倍數(shù)2 5.5 倍pH值：濃縮倍數(shù) 2.0 時(shí)，為自然 pH值；濃縮倍數(shù) 3 5.5 時(shí)， pH 值控制 7.5 8.3 運(yùn)行試驗(yàn) :溫度 80試驗(yàn)周期 : 24小時(shí)藥劑： GN-2016（或 GN-2116） 40mg/L ； GN-2015（或 GN-2115） 10mg/L（表 9）不同濃縮倍數(shù)下幾種藥劑阻垢率（%）濃縮倍數(shù)2.03.04.05.5阻垢率（ %）98.398.997.589.3濃縮后的Ca 2+M-堿度 mg/L716.5906.31057.351284從經(jīng)過(guò)上表試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，無(wú)論是濃縮倍數(shù) 2.0 時(shí)，不加硫酸處理

16、，采取自然 pH 值條件，還是濃縮倍數(shù) 35.5 時(shí)加硫酸處理，控制 PH值在 7.5 8.3 的條件，其阻垢率都在 90%以上，使用的 GN-2016藥劑阻垢穩(wěn)定性能很好。3.2 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)（執(zhí)行HG-T 216091 標(biāo)準(zhǔn)）5系統(tǒng)保有水量： 60 L循環(huán)水量： 180 L/h循環(huán)水流速： 1m/s運(yùn)行時(shí)間： 150 小時(shí)3. 2.1 自然 PH值運(yùn)行水質(zhì)：西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按1：1 比例混合作為兗礦國(guó)宏化工公司老系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水，根據(jù)該補(bǔ)充水水質(zhì)成分（為計(jì)算濃度）用實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水增加Ca2+和 M-堿度（以 CaCO3計(jì)）濃度進(jìn)行配水試片： 20 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)碳鋼掛片藥劑： GN-2

17、016（或 GN-2116） 35mg/L ； GN-2015（或 GN-2115） 15mg/L ；GN-2017 10mg/L試驗(yàn)裝置見(jiàn)下圖MTDM- 動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)裝置（表 10）動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)條件及結(jié)果序號(hào)水質(zhì)溫度K* ；PHCa2+M-堿度mm/amcm1配制水28 352 2.5 ； 8.68950.00997.582配制水32 452.5 3.5 ；8.89910.10251.0注： a. Ca 2+M-堿度為實(shí)測(cè)值的平均值，單位mg/L；b. mm/a ：腐蝕速率及單位；c. mcm ：粘附速率及單位。d. K 表示相當(dāng)于該水濃縮倍數(shù)。6從以上試驗(yàn)得到如下結(jié)果：*.GN-2015

18、（或 GN-2115）、 GN-2016（或 GN-2116）和 GN-2017都具有優(yōu)異的緩蝕性能。除少數(shù)掛片有粘泥附著，產(chǎn)生輕微的均勻腐蝕外，試管和試片表面干凈、光潔。* .在正常評(píng)定條件下運(yùn)行（如試驗(yàn) 1），試驗(yàn)溫度 2835，濃縮倍數(shù)相當(dāng)于兗礦國(guó)宏化工公司補(bǔ)充水 2.5 左右，其粘附速率分別達(dá)到好級(jí)和很好級(jí)。 但在苛刻條件下運(yùn)行，試驗(yàn)溫度 3245，循環(huán)水濃縮倍數(shù)相當(dāng)于兗礦國(guó)宏化工公司補(bǔ)充水的 3.5 倍以上，其粘附速率均在 50mcm以上。這時(shí)循環(huán)水中 Ca2+M-堿度理論值超過(guò) 1200mg/L，而實(shí)際測(cè)得的 Ca2+M-堿度均小于 1000mg/L。說(shuō)明有一部分鈣變成碳酸鈣沉積。

19、3. 2.2 加酸動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)試驗(yàn)條件：加硫酸處理，即控制PH值運(yùn)行。水質(zhì)：西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按1：1 比例混合作為兗礦國(guó)宏化工公司老系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水，根據(jù)該補(bǔ)充水水質(zhì)成分（為計(jì)算濃度）用實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水增加Ca2+和 M-堿度 （以 CaCO3計(jì)） 濃度進(jìn)行配水pH值：控制 7.5 8.3 運(yùn)行試片： 20 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)碳鋼掛片藥劑：GN-2016（或 GN-2116） 35mg/L ； GN-2015（或 GN-2115） 15mg/L ；GN-2017 10mg/L（表 11） 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)條件及結(jié)果序水質(zhì)溫度KCa2+M-堿度腐蝕速率 mm/amcm號(hào)黃銅不銹鋼碳鋼3配制水33 46

20、2.5 4.59200.00070.00000.0366.04配制水32 453.5 5.510400.0010.00000.0491.25注： a. Ca2+M-堿度為實(shí)測(cè)值的平均值，單位mg/L；b. mm/a ：腐蝕速率及單位；c. mcm ：粘附速率及單位。d. K 表示相當(dāng)于該水濃縮倍數(shù)。以上試驗(yàn)可得到如下結(jié)果：試驗(yàn)中的粘附速率和腐蝕速率都達(dá)到很好級(jí)要求， 碳鋼試片的各項(xiàng)指標(biāo)分別達(dá)到中石化標(biāo)準(zhǔn)的 好 級(jí) , 試片表面干凈、光潔，無(wú)點(diǎn)蝕，優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50050-1995的規(guī)定 , 同時(shí)未發(fā)現(xiàn)不銹鋼有點(diǎn)蝕。這主要因?yàn)榧铀峤档褪寡h(huán)水中堿度后， GN-2016（或 GN-2116）所具

21、有的優(yōu)異的阻垢性能和GN-2015（或GN-2115）、GN-2017極好緩蝕性能，使循環(huán)水濃縮倍數(shù)可提高至4.0 5.5 的情況下運(yùn)行。說(shuō)明GN-2015（或 GN-2115）和 GN-2016（或 GN-2116） 、GN-20177藥劑很適用于在高濃縮倍數(shù)下運(yùn)行。另外 , 加大殺生劑的投加量可以抑制微生物的危害 , 但由于循環(huán)水的濁度和懸浮物較大 , 仍有少量的粘泥。通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn) 150 小時(shí)后，緩蝕阻垢劑 GN-2016（或 GN-2116）的阻垢率可達(dá)到 90%以上，其中有機(jī)磷的分解率僅為 0.5%。各種緩蝕阻垢劑的停留時(shí)間都可達(dá)到 150 小時(shí)。應(yīng)該聲明的是：以上所做的動(dòng)態(tài)模擬

22、試驗(yàn)用水都是依據(jù)補(bǔ)充水水質(zhì)進(jìn)行的配制水，試驗(yàn)用水中不含有氨氮和COD。而西葦水庫(kù)水質(zhì)中含有氨氮0.75 mg/L；COD20.8mg/L 。因此該動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)在殺菌滅藻方面沒(méi)有模擬性。由以上試驗(yàn)和討論可得出，在由西葦水庫(kù)表面水與西龍河地下水按 1：1 比例混合，作為兗礦國(guó)宏化工公司老系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水的條件下，當(dāng)濃縮倍數(shù)小于 2.5 時(shí)，可在自然 PH值下，使用 GN-2016 （或 GN-2116）阻垢劑， GN-2015（或 GN-2115）、GN-2017 緩蝕劑來(lái)處理循環(huán)水正常運(yùn)行；而當(dāng)濃縮倍數(shù)在 2.5 5.5 之間時(shí)，則需要加入硫酸控制 PH值在 7.5 8.3 范圍內(nèi)，使用 GN

23、-2016（或 GN-2116）阻垢劑和 GN-2015（或 GN-2115）、 GN-2017 緩蝕劑的聯(lián)合處理方法運(yùn)行。但從節(jié)水角度看，濃縮倍數(shù)從5 再提高，節(jié)水效果不大，反而使循環(huán)水中氨氮含量增加到 2.0 mg/L以上；COD的含量增加到 60 mg/L 以上，這樣就會(huì)給殺菌滅藻的工作帶來(lái)很大壓力。因西葦水庫(kù)水含有較大量的氨氮 （0.75 mg/L）和 COD（20.8mg/L ），在有泄漏發(fā)生的話， 豐富的養(yǎng)分會(huì)引起菌藻大量滋生， 需要特別注意殺菌滅藻的工作。8第二部分兗礦國(guó)宏循環(huán)冷卻水正常生產(chǎn)運(yùn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)方案方案一、含磷藥劑處理前言隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，水耗量急速增加，淡水資

24、源日趨緊張。提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)是節(jié)約淡水資源的重要方法之一，可以大量減少補(bǔ)充水量和排污水量，當(dāng)濃縮倍書(shū)達(dá)到2倍時(shí)與直流水相比，可節(jié)約淡水95%以上，如果將濃縮倍數(shù)從2 倍提高至 45 倍時(shí)，在此基礎(chǔ)上又可節(jié)約淡水35%左右，因此實(shí)現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行是循環(huán)冷卻水處理的發(fā)展方向。我中心近年來(lái)，一直致力于循環(huán)冷卻水高濃縮倍數(shù)運(yùn)行處理技術(shù)和新型水處理化學(xué)品的研究，并與其他科研單位聯(lián)合研究在線自動(dòng)控制技術(shù)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)高濃縮倍數(shù)運(yùn)行方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)， 通過(guò)我中心對(duì)阻垢分散劑多年研究，開(kāi)發(fā)成功出了在高濃縮倍數(shù)運(yùn)行具有性能優(yōu)異的緩蝕、 阻垢分散、 殺菌滅藻的水處理劑專用系列產(chǎn)品及配套應(yīng)用技術(shù)，并

25、已在一些循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應(yīng)用成功。1 兗礦國(guó)宏化工有限公司循環(huán)水系統(tǒng)工況條件和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.1 兗礦國(guó)宏化工有限公司根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)循環(huán)冷卻水的要求，循環(huán)水站主要承擔(dān)國(guó)宏公司年產(chǎn) 50 萬(wàn)噸甲醇工程氣化、空分、甲醇合成、熱電站、硫回收等裝置的循環(huán)冷卻水供水。1.2 來(lái)自生產(chǎn)裝置的循環(huán)回水利用余壓上冷卻塔，在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，冷卻后的水經(jīng)塔底進(jìn)入吸水池，再由循環(huán)水泵加壓送至工藝裝置冷卻換熱，換熱后的熱水回到冷卻塔循環(huán)使用。1.3 為防止循環(huán)水對(duì)設(shè)備腐蝕結(jié)垢，系統(tǒng)采用投加藥劑的方法進(jìn)行阻垢緩蝕處理。1.4 為保證循環(huán)水中懸浮物小于20 mg/l ，系統(tǒng)設(shè)置旁濾裝置，將循環(huán)水總量的5%進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后

26、的旁濾水直接進(jìn)入吸水池，以此構(gòu)成循環(huán)水系統(tǒng)的旁濾系統(tǒng)。1.5 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污水直接排至廠區(qū)雨水溝，進(jìn)入污水處理站。1 6 循環(huán)水系統(tǒng)的主要參數(shù)：實(shí)際冷卻水循環(huán)量：Q=37890 m3/h保有水量約：20000 m3（以現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)容積統(tǒng)計(jì)值為準(zhǔn)）給水溫度： 32、回水溫度： 42、溫差： 10系統(tǒng)材質(zhì)：碳鋼、不銹鋼、海軍銅（Hsn70-1 ）等系統(tǒng)給水設(shè)計(jì)壓力（出循環(huán)水站界區(qū)）： 0.45 MPa(G)系統(tǒng)回水設(shè)計(jì)壓力（進(jìn)循環(huán)水站界區(qū)）： 0.25 MPa(G)2兗礦國(guó)宏循環(huán)冷卻水處理方案的確定前面的水質(zhì)討論可以說(shuō)明兗礦國(guó)宏循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水質(zhì)當(dāng)濃縮倍數(shù)超過(guò)2.5 以上時(shí)，就有嚴(yán)重的結(jié)垢傾向

27、。且水中存在一定的腐蝕性離子，隨著水溫、PH 值的上升以及濃縮倍數(shù)的提高， 結(jié)垢趨勢(shì)將更加嚴(yán)重，腐蝕在一定程度上將受到阻垢效果的影響，因此在確定水處理藥劑及配套控制條件上要嚴(yán)格控制結(jié)垢，同時(shí)兼顧緩蝕，另外因有一半是地表水，9一定要特別注意控制菌藻的滋生。考慮到水處理的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性。在濃縮倍數(shù)2.5 以下時(shí)，可不加酸處理采用自然PH值和加阻垢分散劑與緩蝕劑的處理方法；當(dāng)倍濃縮倍數(shù)大于2.5 時(shí)，我們選擇加酸控制系統(tǒng)PH 值的處理和加阻垢分散劑與緩蝕劑處理方法：加酸處理是加入冷卻水中的硫酸將易形成水垢Ca（ HCO 3）2 轉(zhuǎn)換成溶解度大的CaSO4；加阻垢分散劑處理是通過(guò)加入循環(huán)冷卻水中的阻垢

28、分散劑對(duì)污垢的晶格歪曲畸變分散和螯合等作用，阻止和減緩污垢的形成，阻垢分散劑間普遍存在著協(xié)同效應(yīng)，一般是多種阻垢劑復(fù)配使用；循環(huán)冷卻水緩蝕方法大概有外加電流陰極保護(hù)，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)，涂刷防腐涂料，采用耐蝕材質(zhì)和投加緩蝕劑等。以加緩蝕劑應(yīng)用最為廣泛且效果好，緩蝕劑可隨著水的流動(dòng)到達(dá)任何需要提供保護(hù)的地方；另外投加緩蝕劑一般劑量不大，相對(duì)于其他方法而言，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。我們也采用投加緩蝕劑的處理方法，同時(shí)考慮緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng)。投加殺菌滅藻方法目的是抑制循環(huán)水系統(tǒng)中的微生物繁殖以消除微生物污垢和微生物腐蝕， 投加殺菌滅藻劑是控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)微生物生長(zhǎng)繁殖的最有效方法之一。考慮到細(xì)菌藻類(lèi)的抗藥性，粘泥剝

29、離的需要以及特殊處理，我們采用氧化性與非氧化性殺菌滅藻劑交替配合使用的處理方法，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)情況決定使用粘泥剝離劑和非氧化性殺菌滅藻劑，我單位有系列化的殺菌滅藻劑可供選擇，這些殺菌滅藻劑已在各種類(lèi)型的系統(tǒng)中與我單位生產(chǎn)的緩蝕阻垢分散劑配合使用，并且具有明顯的效果。篩選緩蝕阻垢劑配方產(chǎn)品時(shí)：第一，要保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的阻垢性能和緩蝕性能，選定的阻垢分散劑不僅對(duì)碳酸鈣垢、磷酸鈣垢、 硅垢具有優(yōu)異的阻垢性能，而且對(duì)氧化鐵粘泥及水中濁度物質(zhì)也有良好的分散作用；選定的緩蝕劑容易在金屬表面形成一層薄而致密的防腐膜；第二、要保證產(chǎn)品在循環(huán)水中的穩(wěn)定性，耐氯分解能力強(qiáng)，產(chǎn)品在水中停留時(shí)間長(zhǎng)，適應(yīng)高濃度倍數(shù)要求；

30、第三，盡量選用低磷環(huán)保型產(chǎn)品，隨著環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，工業(yè)的發(fā)展環(huán)境問(wèn)題日益引起人們的重視。因此選擇低磷環(huán)保型水處理藥劑是今后冷卻水處理技術(shù)的發(fā)展方向。2 處理方案基準(zhǔn)水質(zhì)數(shù)據(jù)（西葦水庫(kù)水與西龍河地下水按1：1 比例混合水各濃縮倍率下水質(zhì)預(yù)測(cè)表）濃縮總堿度鈣硬鎂硬SiO總?cè)芄藽l22SOpH4倍數(shù)mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l補(bǔ)水水質(zhì)7.65184174.584.5837929.3585.73.0倍濃縮8.56552523.525424113788.05257.14.0倍濃縮8.74735698.3338321516117342.85.5倍濃縮9/p>

31、5442085161473.4注：總堿度、鈣硬、鎂硬都以Ca（ CO3） 2 計(jì)。104 加藥量及加藥方式藥劑類(lèi)型藥劑名稱使用濃度加藥點(diǎn)緩蝕劑GN-20151015mg/l回水集水槽緩蝕阻垢劑GN-2016405 mg/l回水集水槽緩蝕劑GN-2017810 mg/l回水集水槽氧化型殺菌滅漂水和發(fā)余氯含量循環(huán)水塔池藻劑生 ClO 20.20.5mg/l氧化型殺菌滅GN-30012050 mg/l藻劑循環(huán)水塔池廣譜殺菌滅GN-30073050 mg/l循環(huán)水塔池藻劑廣譜殺菌滅WY-30103050 mg/l循環(huán)水塔池藻劑消泡劑GN-700110 mg/l循環(huán)水塔池2+Ca 200mg/l加藥方式

32、自控儀控制連續(xù)自動(dòng)加入或手動(dòng)，按排污量計(jì)算投加量自控儀控制連續(xù)自動(dòng)加入或手動(dòng)，按排污量計(jì)算投加量自控儀控制連續(xù)自動(dòng)加入或手動(dòng)，按排污量計(jì)算投加量按保有水量計(jì)算投加量，每天一次加 46 小時(shí)根據(jù)實(shí)際情況按保有水量計(jì)算投加量，沖擊性投加根據(jù)實(shí)際情況按保有水量計(jì)算投加量，沖擊性投加根據(jù)實(shí)際情況按保有水量計(jì)算投加量，沖擊投加根據(jù)實(shí)際情況按保有水量計(jì)算投加量pH 調(diào)節(jié)劑自然 pH ；H2SO42+循環(huán)水塔池根據(jù)補(bǔ)水連續(xù)投加Ca 200mg/lpH7.88.3緩蝕劑、緩蝕阻垢劑加藥量計(jì)算公式：藥劑投加量（ Kg）=排污量（ m3/h）投加濃度（ mg/l）/1000殺菌滅藻劑加藥量計(jì)算公式：藥劑投加量（

33、Kg）=系統(tǒng)保有水量（ m3）投加濃度（ mg/l）/1000為防止各種細(xì)菌藻類(lèi)微生物的耐藥性，采用氧化型與其它各種非氧化型殺菌滅藻劑交替投加的使用方法。氧化型殺菌滅藻劑每天加入， 維持控制余氯含量0.20.5mg/l 在 6 小時(shí)以上。非氧化型殺菌滅藻劑、 廣譜殺菌滅藻劑每月 12 次，可根據(jù)實(shí)際情況，夏季可增加藥次數(shù)和加藥量，冬季可適當(dāng)減少。115 循環(huán)水控制指標(biāo)水質(zhì)控制指標(biāo)值及分析頻率項(xiàng)目各濃縮倍數(shù)的對(duì)應(yīng)指標(biāo)分析頻率循環(huán)水補(bǔ)充水Ca2+ (Ca2+計(jì))mg/L200 40013 次/ 天pH自然值7.5 8.316 次/ 天電導(dǎo)率 us/cm2000 250013 次/ 天濁度 mg/L

34、20 2013 次/ 天1次/月總堿度 (CaCO 計(jì) )mg/L400 10013 次/ 天3總硬度 (CaCO3 計(jì) )mg/L80013 次/ 天Cl -mg/L100 30013 次/ 天總鐵 mg/L1 21次/天余氯 mg/L0.2 0.50.2 0.513 次/ 天/總磷3-)mg/L354613 次/ 天/(PO4正磷3-)mg/L243513 次/ 天/(PO4CODmg/L55 551次/天濃縮倍數(shù)（以K+計(jì)，其13 次/ 天它計(jì)需另行說(shuō)明）注: pH 值需自動(dòng)控制 ,還應(yīng)定期取樣測(cè)定系統(tǒng)循環(huán)水的pH 值,并且考慮從系統(tǒng)不同部位取樣精度和準(zhǔn)確度。分析方法中石化公司冷卻水分析

35、和試驗(yàn)方法,校驗(yàn)自動(dòng)控制的6 正常運(yùn)行處理效果與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)6.1 循環(huán)冷卻水化學(xué)處理后， 其阻垢緩蝕效果可達(dá)到國(guó)家循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50050-95和化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 HG/T20690-2000標(biāo)準(zhǔn)：項(xiàng)目材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值目標(biāo)值碳鋼0.125 0.075 無(wú)明顯孔蝕現(xiàn)象腐蝕率mm/a不銹鋼、0.005 0.005銅合金年污垢熱阻m2.K/W 1.72 3.44 10-4 3.44 10-4粘附速率 m c m 15 15異養(yǎng)菌總數(shù)個(gè) /mL51055105硫酸鹽還原菌個(gè) /mL 50 50粘泥量 mL/m3 4 4余氯 mg/L0.2 0.50.2 0.5濁度 mg/L20

36、 20126.2 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) :6.2.1 粘附速率檢測(cè)方法采用中石化現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)6.2.2 異癢菌總數(shù)檢測(cè)采用中石化現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)6.2.3 腐蝕速率檢測(cè)采用中石化現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)6.2.4 粘泥量檢測(cè)采用中石化現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)2+6.2.5 濃縮倍數(shù)以鉀離子、 Mg 或 SiO2 計(jì)，以電導(dǎo)率為佐證6.2.6 水質(zhì)分析方法以相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所列分析方法為標(biāo)準(zhǔn)7 我中心提供技術(shù)方案的特點(diǎn)及水處理藥劑簡(jiǎn)介7.1 化學(xué)水處理特點(diǎn)我單位提供的阻垢分散劑和緩蝕劑具有穩(wěn)定性好， 耐氧化，耐氯，不易分解的特點(diǎn)。我單位化學(xué)處理方案的特點(diǎn)包括： 高濃縮倍數(shù)緩蝕阻垢方案、 殺菌滅藻方案。我單位提供的高濃縮倍數(shù)緩蝕阻垢方案是專用技術(shù)

37、，與其它堿性處理方案相比，它的特點(diǎn)是適用于高硬度（鈣硬可達(dá) 450mg/l，以 Ca2+計(jì)）、高濃縮倍數(shù)、低磷低鋅含量以及高溫、 長(zhǎng)停留時(shí)間的工況條件。 該處理方案使用了我單位生產(chǎn)的高效阻垢分散劑和緩蝕劑，可有效地控制金屬（碳鋼、銅合金、不銹鋼等）腐蝕和換熱器結(jié)垢問(wèn)題。殺菌滅藻方案采用我們專門(mén)配制的殺菌滅藻劑、粘泥剝離劑控制異癢菌105 個(gè) /ml。為了保持換熱設(shè)備良好的換熱效果，關(guān)鍵之一是有效地控制冷卻水中生物粘泥的沉積。我們提供的殺菌滅藻劑選型及使用方法可明顯減少生物粘泥的7.2 水處理藥劑簡(jiǎn)介：水處理產(chǎn)品性能介紹GN-2016敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的高效緩蝕阻垢分散劑，可在高硬、高堿、分散阻垢劑高溫、高濃縮倍數(shù)下使用，在堿性條件下能有效地分散穩(wěn)定