杜天悅 羅旭

(中國石油烏魯木齊石化分公司研究院，新疆烏魯木齊 830019)

化肥循環(huán)水系統(tǒng)異養(yǎng)菌超高問題分析及對策

杜天悅 羅旭

(中國石油烏魯木齊石化分公司研究院，新疆烏魯木齊 830019)

化肥循環(huán)水系統(tǒng)異養(yǎng)菌超高會帶來設備腐蝕和結垢的風險。通過試驗逐項排查可能存在異養(yǎng)菌含量超高的原因，是解決現(xiàn)場循環(huán)水問題的有效手段。緩蝕阻垢劑、殺菌劑和生物分散劑的用量配比直接影響系統(tǒng)的殺菌效果，探索三者最優(yōu)配比是提高殺菌效果的關鍵。

循環(huán)水系統(tǒng) 異養(yǎng)菌 殺菌劑 生物分散劑

0 引言

某化肥廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理量為58000m3/h，保有水量10000m3。目前該系統(tǒng)使用氧化型殺菌劑復配生物分散劑進行殺菌，同時根據(jù)系統(tǒng)異養(yǎng)菌含量和生物粘泥含量投加非氧化型殺菌劑輔助處理，2013年1月份，系統(tǒng)水質COD波動大，最高值達到9.84mg/L，平均值為4.99mg/L；異養(yǎng)菌超標嚴重，合格率僅達到66.67%。

異養(yǎng)菌包含水中需氧菌和兼性厭氧菌，它是利用環(huán)境中的有機物質氧化發(fā)酵而得到細胞所需營養(yǎng)物質的菌種，數(shù)量最多，繁殖最快，基本上代表了水中全部細菌的數(shù)量[1]。這些細菌在滋生和繁殖過程中產(chǎn)生的腐蝕因子將加速換熱器的腐蝕。如果不進行有效的控制，隨著循環(huán)水濃度的升高，微生物的數(shù)量會呈幾何倍數(shù)增加，對系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行造成直接威脅。

1 異養(yǎng)菌超標分析

該循環(huán)水系統(tǒng)處于長周期運行狀況，整體工況較為穩(wěn)定，對可能造成異養(yǎng)菌超標的原因逐一分析和確認。將中水水質、介質泄漏、緩蝕阻垢藥劑、殺菌劑量、生物分散劑配比量5個影響因素列為考察對象分別通過試驗進行確認。表1為2013年1-5月份試驗調整過程中循環(huán)水水質檢測數(shù)據(jù)。

1.1 中水水質影響分析

該循環(huán)水系統(tǒng)補充水由工業(yè)新水和中水兩部分組成。系統(tǒng)需補水量約400m3/h，中水回用量約100m3/h。新水未檢測到異養(yǎng)菌，但中水水質較為復雜，其監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)見表2。

表1 2013年1-5月份試驗調整前后的循環(huán)水質檢測數(shù)據(jù)

表2 2013年1月一化中水水質檢測數(shù)據(jù)

由表2可知中水中存在一定數(shù)量異養(yǎng)菌，如果中水異養(yǎng)菌含量過高，將會誘發(fā)循環(huán)水異養(yǎng)菌超高的風險，2月份對中水回用量進行下浮調整，以觀察循環(huán)水中COD和異養(yǎng)菌的變化。由表1數(shù)據(jù)可以看出，對中水回用量進行下浮調整后，循環(huán)水中的COD變化不明顯，異養(yǎng)菌合格率不升反降，說明此時中水水質不是主要影響因素。

1.2 介質泄漏影響分析

化肥廠如果發(fā)生工藝介質泄漏，主要是含N介質，則循環(huán)水中會存在大量的氨和NO2-離子，氨和NO2-離子會消耗水中余氯，影響氧化型殺菌劑的殺菌效果，造成異養(yǎng)菌超標[2]。

對2013年1月-2月循環(huán)水中氨含量和NO2-的檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，NH4+離子平均0.89 mg/L，NO2-含量平均1.24mg/L，氨和NO2-離子含量很低，說明不存在介質泄漏的問題，介質泄漏不是目前異養(yǎng)菌超標的原因。

1.3 殺菌劑量對緩蝕阻垢劑的影響

3月份對日常殺菌力度進行上浮調整，調整前日常的氧化型殺菌KF-507處理投加量為30mg/L，投加頻次為每周2次，調整后日常的氧化型殺菌處理投加量40mg/L，投加頻次為每周4次，經(jīng)過一個月的試運行，由表1可看出異養(yǎng)菌的合格率未得到有效的改善，提高殺菌劑量不能達到有效的殺菌目的。

1.4 緩蝕阻垢藥劑的影響因素分析

4月份對日?？刂频淖韫竸〢和緩蝕劑B在水中的總磷(5.5-7.5mg/L)和唑類(1.5-3.0mg/L)指標進行偏控制下限調整，總磷調整控制在5.5-6.0mg/L，唑類調整控制為1.5-2.0mg/L。由表1可知調整后的系統(tǒng)異養(yǎng)菌合格率提高到88.89%，說明系統(tǒng)日?？偭缀瓦蝾惡康倪^高，會給微生物提供有益的營養(yǎng)成分，加速微生物的繁殖和生長，縮小緩蝕阻垢劑控制范圍會有效提高異養(yǎng)菌的合格率。

1.5 生物分散劑的配比劑量的影響

現(xiàn)場使用氧化型殺菌劑和生物分散劑投加到循環(huán)水中，投加比例為20:20，生物分散劑的主要成份是一種非離子型的高分子有機物，在循環(huán)水系統(tǒng)中主要起到滲透、分散剝離和防沉積的作用[3]，作為新型殺菌增效劑，國內外可見文獻對其工業(yè)化使用報道的并不多，關于其復配比例對殺菌能力的影響需要試驗來確定。5月份根據(jù)現(xiàn)場異養(yǎng)菌檢測值，氧化型殺菌劑的劑量由原有的20mg/L提至25mg/L，生物分散劑劑量由原來20mg/L降為15mg/L，進行每周兩次沖擊性投加試驗，從表2的數(shù)據(jù)可知檢測異養(yǎng)菌的合格率達到了100%，說明殺菌劑與分散劑不匹配會影響殺菌效果，生物分散劑用量過大，是造成異養(yǎng)菌含量超高的主要原因。

2 實施措施

根據(jù)2013年2-5月份的異養(yǎng)菌超高原因分析，有針對性的采取如下兩個措施。

(1) 規(guī)定阻垢劑A和緩蝕劑B投加量嚴格控制在總磷5.5-6.0mg/L、唑類1.5-2.0 mg/L的范圍內。

(2) 確定氧化型殺菌劑投加量為25mg/L復配生物分散劑為15mg/L的殺菌方案，投加頻次為每周投加2次。

自2013年6月后，正式實施上述措施，圖1為6-11月一化循環(huán)水系統(tǒng)COD和異養(yǎng)菌檢測情況統(tǒng)計圖。從圖1可看出一化循環(huán)水的異養(yǎng)菌均未超過100000個/毫升，COD也未超過3.5mg/L，異養(yǎng)菌檢測合格率超過了92%，說明實施的措施是有效的。

圖1 2013年6月-11月循環(huán)水系統(tǒng)檢測情況

3 結論

(1) 對日?？刂频目偭缀瓦蝾愔笜诉M行偏控制下限調整，對系統(tǒng)異養(yǎng)菌含量的控制有較好表現(xiàn)；

(2) 通過對日常殺菌劑與其增效生物分散劑投加比例的調整，系統(tǒng)異養(yǎng)菌含量得到了有效的受控，同時也使系統(tǒng)COD含量大幅下降。

[1]李經(jīng)國, 曹鳳梅, 于力洋. 殺菌劑的篩選與復配[J]. 大化科技, 2005, (2)7-8.

[2]曹正良, 馮悅. 關于氨廠循環(huán)水加氯殺菌規(guī)律的探索[J]. 遼寧化工, 2006, 35(6)344-346.

[3]何明軍, 黃建, 明云峰. 新型殺菌劑與生物分散劑在電廠循環(huán)水中的配合應用[J].水處理信息報導, 2008, (5)21.

Analysis and Measures of Ultra-high Count of Heterotrophic Bacteria in Fertilizer Recirculating Water System

DU Tian-yue, LUO Xu
(Urumqi Petrochemical Company Research Institute of China National Petroleum, Urumqi 830019, China)

Ultra-high count of heterotrophic bacteria in fertilizer recirculating water system can bring ultra-high risk of corroding and fouling equipment.It is an effective means to solve the problem of recirculating water on site,that reasons of Ultra-high count of heterotrophic bacteria are found out one by one with experiment.Ratio of the amount of corrosion inhibitor and scale,bactericide,and biocide dispersion,can directly Influencebactericidal effect.It is the key to improve the bactericidal effect to search the best ratio of them scheme.

recirculating water system; heterotrophic bacteria; scale bactericide; biocide dispersion

TG172.5

A

10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.06.021.03

杜天悅，女，高級工程師，從事質量管理和水處理技術攻關和新技術應用研究。