循環(huán)水處理系統(tǒng)不停車清洗與預(yù)膜

李晉苗

(山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司化肥分公司 山西晉城048000)

施 琳

(中國昊華集團有限公司宣化化肥廠 河北張家口075105)

0 前言

山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司化肥分公司共有3套循環(huán)水處理系統(tǒng)采用磷系配方，即1#尿素循環(huán)水、2#尿素循環(huán)水、80 kt/a合成循環(huán)水處理系統(tǒng)，其中1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)設(shè)計循環(huán)水量為4 000 m3/h，保有水量1 500 m3/h。

正常生產(chǎn)時，1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)采用的水穩(wěn)藥劑為“有機磷+鋅鹽”配方，pH為7.5～9.0；殺菌方案：異噻唑啉哃+1227(即俗稱潔爾滅)+二氧化氯；投加方式：夏季10 d投加1次，冬季15 d投加1次，3種殺菌劑輪流投加。1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)由于長期存在氨氮含量偏高問題(氨清洗塔換熱器泄漏)，所以pH經(jīng)常偏低，最低時為6.0，水質(zhì)濁度有時高達(dá)40 mg/L。整個循環(huán)水處理系統(tǒng)黏泥量較高，異養(yǎng)菌難以控制，使管道內(nèi)的膜被破壞，不能很好地起到緩蝕作用。

在2012年系統(tǒng)檢修后，針對1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)存在的問題，決定對其進(jìn)行不停車清洗與預(yù)膜，以解決該系統(tǒng)pH經(jīng)常偏低、濁度偏高及菌藻滋生快而導(dǎo)致系統(tǒng)膜被破壞，從而影響循環(huán)水處理系統(tǒng)的運行情況。為此，在經(jīng)過商討后，確定了不停車清洗與預(yù)膜方案。

1 化學(xué)清洗

化學(xué)清洗過程主要是進(jìn)行殺菌滅藻和黏泥清洗剝離，由于1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)管網(wǎng)換熱器管束內(nèi)壁除積累較多的黏泥外，內(nèi)層仍沉積有較多的鐵銹及殘垢(多為Fe2O3，F(xiàn)e3O4，CaCO3等物質(zhì))，只有先將管壁淺層的黏泥剝離后，才能較徹底地將管壁上的鐵銹及殘垢除去。

殺菌滅藻、黏泥剝離清洗劑中的主要成分為有機磷、聚磷酸鹽、表面活性劑、高效清洗緩蝕劑及除銹劑等，目的是剝離系統(tǒng)內(nèi)的黏泥、腐蝕產(chǎn)物等。

由于1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)換熱器漏油，清洗過程中，先投加了適量的除油劑及消泡劑，運行48 h，濁度由10 mg/L升至50 mg/L，邊換水邊補水使?jié)岫冉抵?0 mg/L以下；再進(jìn)行黏泥剝離，先投加1227，然后投加消泡劑，運行48 h，濁度由10 mg/L升高至40 mg/L，換水后濁度降低至<10 mg/L。

2 預(yù)膜

循環(huán)水處理系統(tǒng)預(yù)膜的目的是為了能更好地保護設(shè)備，降低設(shè)備的腐蝕速度,延長設(shè)備的使用壽命。

清洗剝離后，管道及換熱器呈現(xiàn)出金屬本色。這種狀態(tài)極易發(fā)生腐蝕，應(yīng)立即投加具有緩蝕效果的預(yù)膜劑，以控制結(jié)垢的增長，避免導(dǎo)致垢下腐蝕。預(yù)膜前，先投加硫酸，pH控制在5.5～6.5，濁度<15 mg/L，流速1.0～1.5 m/s，該流速有利于預(yù)膜劑和溶解氧在水中擴散，預(yù)膜快，成膜均勻致密。預(yù)膜時投加的藥劑及其質(zhì)量濃度見表1。

表1 預(yù)膜時投加的藥劑及其質(zhì)量濃度

預(yù)膜過程投加藥劑時，先投加六偏磷酸鈉，然后再投加硫酸鋅，同時投加助劑、分散劑，在此過程中需投加適量工業(yè)硫酸，將 pH調(diào)節(jié)在5.5～6.5。每2 h分析1次pH、濁度、鐵離子，每4 h分析1次總磷含量，直至總磷含量不再變化，預(yù)膜結(jié)束，大約需耗時48 h。預(yù)膜結(jié)束后，應(yīng)置換水，使水中總磷質(zhì)量濃度降低至8～12 mg/L，進(jìn)入正常運行。

3 預(yù)膜效果與分析

預(yù)膜后，試片表面光滑無銹蝕，成膜均勻、致密，掛片上出現(xiàn)淺藍(lán)色色暈，用硫酸銅法檢驗試片預(yù)膜效果(未經(jīng)預(yù)膜的掛片及經(jīng)預(yù)膜后的掛片經(jīng)硫酸銅滴定時間差在2 min)，效果比較理想，說明預(yù)膜效果好。

(1)濁度控制。預(yù)膜過程中，如果循環(huán)水濁度過高，則生成的膜松散，抗腐蝕能力下降，同時會使設(shè)備表面沉積物增多，產(chǎn)生較多的斑點，易形成局部腐蝕或孔蝕。整個預(yù)膜過程中，循環(huán)水的平均濁度應(yīng)控制在10 mg/L，否則容易在掛片邊緣產(chǎn)生許多斑點，所以在預(yù)膜期間應(yīng)加強旁濾池的反洗操作，將循環(huán)水的濁度控制在<10 mg/L。

(2)pH控制。循環(huán)水的pH對預(yù)膜效果具有較大的影響。在此次預(yù)膜過程中，pH一直控制在6.8左右，略微偏高，容易與聚磷酸鹽形成磷酸鈣垢沉淀于金屬表面，影響膜的致密性和膜與金屬表面的結(jié)合力。

4 結(jié)語

1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)由于換熱器漏油，導(dǎo)致循環(huán)水中pH偏低，菌藻繁殖較快，生物黏泥會明顯增多，有腐蝕或結(jié)垢傾向，容易出現(xiàn)水質(zhì)惡化。本次1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)不停車化學(xué)清洗與預(yù)膜，效果較好，從而保證了1#尿素循環(huán)水處理系統(tǒng)的正常運行。