周禮崗，李木俊

（貴州天?；び邢挢?zé)任公司，貴州 福泉 550501）

在工業(yè)循環(huán)水化學(xué)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(qiáng)循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行管理，天福公司水處理車間制定了嚴(yán)格的循環(huán)水處理操作規(guī)程，并定期對循環(huán)水進(jìn)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(yùn)行。同時，在循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行過程中及時加強(qiáng)與藥劑服務(wù)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(yùn)行存在的問題反饋給藥劑服務(wù)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(wù)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(dá)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(wù)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(jìn)行加酸，將在線pH值控制在8.4～8.7進(jìn)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(fù)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(bǔ)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(yùn)行狀態(tài)。若系統(tǒng)處于大排大補(bǔ)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(yùn)行，空分循環(huán)水系統(tǒng)始終處于大排大補(bǔ)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(yùn)行管理中務(wù)必加強(qiáng)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(yīng)高。根據(jù)實際經(jīng)驗，亞硝酸根超過2mg/L，加氯幾乎達(dá)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(yīng)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(fù)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(bǔ)，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(dāng)月水系統(tǒng)碳鋼、銅掛片腐蝕嚴(yán)重超標(biāo)，此點應(yīng)引起注意。

3.冷卻塔管理

(1)冷卻能力。人們常把進(jìn)出水溫差作為冷卻塔冷卻能力的衡量標(biāo)準(zhǔn)。事實上，出水溫度和進(jìn)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(biāo)，因濕球溫度才是冷卻的極限值。

(2)冷卻效果。風(fēng)機(jī)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(fù)。

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

③燈火管制。昆蟲具有趨光性的特點，為了防止昆蟲進(jìn)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(yán)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(kuò)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(jìn)行檢測。根據(jù)新掛片情況及時進(jìn)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(yùn)行，一旦污染物進(jìn)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(jìn)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(xué)殺菌

使用殺菌劑應(yīng)科學(xué)、恰到好處，達(dá)到既能殺菌又經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)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(yùn)行，使設(shè)備腐蝕率達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

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(jìn)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(kuò)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(jìn)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。控制微生物有效；價廉易得，費(fèi)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(xué)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(xì)菌數(shù)和黏泥超標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)。

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(fù)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(qiáng)管理、科學(xué)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)，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(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]齊冬子.敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的化學(xué)處理[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

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