循環水水處理技術及生產控制

摘要：吉林石化公司合成樹脂廠循環冷卻水系統主要為ABS裝置提供工業冷卻用水，補充水為處理后的松花江水。文章按照中國石油循環水場達標要求，開展循環水水質攻關，對循環水水處理技術和工藝控制進行優化。引進了美國納爾科公司循環水處理技術，成功地進行了不停車清洗預膜和清洗后循環水水質日常處理，保證了裝置運行。

關鍵詞：循環水；水處理藥劑；防腐蝕；清洗預膜

中圖分類號：TU991 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0061-02

1 概述

水是生命之源，是社會經濟發展的命脈。在石油化工工業用水中循環冷卻水用量約占60%～80%，是大多數工業企業進行生產不可缺少的必備條件。循環冷卻水的運行情況對整個企業工業用水、節水都有重大影響。如何更好地利用循環冷卻水使之在工業生產中發揮其更重要的作用呢？

工藝流程：過濾水進入吸水池經加藥處理，由循環水泵將水由吸水池吸入，加壓至0.40～0.45MPa后，經送至生產系統各裝置進行熱交換后，溫度較高的水經回水管線由涼水塔上部落入4臺逆流抽風式冷卻塔與空氣逆向接觸進行降溫，降溫后的水回到吸水池循環使用。為確保循環水濁度符合工藝要求，有約4%的循環水通過旁濾器濾去雜質和污泥后，回到吸水池。

為了保證沉淀膜效果，防止設備、管道腐蝕和結垢，通過加藥機自動向吸水池中連續投加緩蝕阻垢劑，并定期向吸水池中投入殺菌滅藻劑，控制菌藻的滋生，抑制生物粘泥的增加。由于蒸發和飛濺加損失一部分水，因此定期補充新鮮水。

循環冷卻水在使用過程中，水中的Ca+、Mg+、C1-等離子、溶解固體和懸浮物不斷增加，空氣中污染物如灰塵、雜物、可溶性氣體以及換熱器泄漏物料等均可進入循環冷卻水，導致水質惡化，加速循環冷卻水系統中的設備和管道的結垢、腐蝕現象。

2007年我廠循環水系統水質惡化，循環水COD指標達到100mg/L，總鐵離子含量接近3mg/L，循環水顏色變紅，2臺大型換熱器多處穿孔，換熱器內的物料進入循環水中形成絲狀聚合物，堵塞循環水濾網，循環水的pH值在6.2左右運行，影響生產裝置的正常運行，給安全生產帶來嚴重的隱患。要解決循環冷卻水系統中的這些問題，實現生產裝置安、穩、長、滿、優運行和節水的目標，必須進行綜合治理。

工廠與水處理廠家納爾科公司進行合作，以解決循環水存在的問題。納爾科公司針對裝置運行現狀，提供了一套循環水處理的方案，這套方案包括不停車清洗預膜方案和日常運行處理方案來改善循環水運行現狀。

2 不停車清洗預膜方案

不停車清洗預膜方案包括系統化學清洗步驟和預膜步驟。

2.1 化學清洗步驟

向循環水中加入納爾科公司提供的除油劑N7308、鈣鐵分散劑3DT120、粘泥剝離劑N73550清除系統中油脂、碳酸鈣等的沉淀物、附銹、生物粘泥及藻類等附著物，此步驟的創新處在于采用溫和的非強酸型的藥劑處理，對系統的腐蝕性極小，可以保障系統不受二次腐蝕。系統清洗時間控制在24小時，之后對循環水邊排邊補，在過程中要保證循環水液位不低于安全液位，因為此時裝置仍在生產中，邊排邊補到循環水的濁度指標<10mg/L，總鐵指標<0.5mg/L。

2.2 預膜步驟

因為本預膜形成的是磷酸鈣、磷酸鐵膜，首先要調節鈣離子，原水中鈣離子濃度在50mg/L左右，預膜時鈣離子至少要達到120mg/L才能形成膜，因此要向循環水中加入氯化鈣400公斤，提高鈣離子含量。

通過向循環水池中加入硫酸或碳酸鈉控制循環水pH值在6.5～7.5之間，pH值在此期間預膜效果最好。

向循環水中加入緩蝕阻垢劑0.5噸3DT129，0.2噸高效分散劑。保證循環水中緩蝕阻垢劑3DT129濃度控制在200mg/L左右，分散劑3DT190濃度控制在60mg/L左右運行3天（分散劑為了在所有換熱器及管道上形成的膜均勻，而不是在局部形成沉積），在預膜前要在循環水中預置3片碳鋼掛片檢驗預膜效果（該水場系統保有水量2500立方米、循環量5000立方米/小時）。

7天后通過現場察看掛片，掛片在陽光下發出類似電焊的光暈，說明本次預膜效果很好。

3 日常運行處理方案

方案包括：3D TRASAR緩蝕阻垢方案，殺菌滅藻處理技術方案。當循環水系統預膜后，為保證循環水的膜不被破壞需日常向循環水中加入藥劑保護和修補破壞的膜以保證不產生腐蝕。

3.1 3D TRASAR緩蝕阻垢方案

向循環水中加入緩蝕阻垢劑3DT129和分散劑3DT190。藥劑濃度由納爾科提供的3D TRASAR全自動智能在線檢測加藥機自動分析并自動控制加藥量。此方案在高濃縮倍數、長停留時間條件下能有效控制緩蝕、阻垢效果。

3.2 殺菌滅藻處理技術方案

采用連續投加氧化性殺菌劑固體氯和非氧化性殺菌劑N7330交替殺菌，每周加一個品種殺菌劑，下一周加另一品種殺菌劑，交替使用單一殺菌劑使菌藻產生抗藥性。每月投加一次粘泥剝離劑N73550，對系統的粘泥和沉積物進行剝離排放，以抑制生物粘泥在管壁上沉積。每單周加殺菌劑固體氯0.125噸，每雙周加0.1噸非氧化性殺菌劑N7330，兩種殺菌劑交替殺菌，以避免細菌產生抗藥性。

同時車間加強循環水場的管理，淘汰了過濾效果不好的纖維球旁濾器，引進了2臺全自動反洗砂濾器，提高了旁濾效果；通過加酸堿調整pH值在7～9之間；車間定期召開水質分析例會，邀請循環水使用裝置參加交流水質運行情況，發現漏點及時查漏堵漏。

我廠通過對先進循環水處理技術的引進、硬件設施的改造、管理方式的改進，經過2個月的調整和處理，循環水的濃縮倍數達到5以上，總鐵指標、濁度等指標完全達到了中油循環水場的控制指標，循環水水質攻關取得了成功。

參考文獻

[1] 張宇，裴玉梅，耿麗君.全自動加藥系統——循環水裝置節水降耗的保證[J].北方環境，2003，28（2）：48-50.

作者簡介：高冠華（1971—），男，吉林農安人，中國石油吉林石化公司合成樹脂廠公用工程車間工程師，研究方向：循環水處理；徐冬（1971—），男，江蘇宜興人，中國石油吉林石化公司電石廠技術科工程師，研究方向：循環水處理；孟憲東（1969—），男，吉林吉林人，中國石油吉林石化公司倉儲中心合成樹脂倉儲站工程師，研究方向：水處理安全。

（責任編輯：黃銀芳）