淺析工業循環水濃縮倍數的控制

吳軼男

摘 要：本文通過對車間循環水濃縮倍數的現狀分析，從理論上分析影響濃縮倍數的因素，并聯系車間實際情況，降低排污量，提高供水與回水溫差，降低系統V/R值，更換低磷配方藥劑的方式，采用手動清洗旁濾器的方式降低新鮮水補充，提高了車間循環水的濃縮倍數。

關鍵詞：濃縮倍數；循環水；補水量；低磷藥劑

1 背景分析

1.1 循環水濃縮倍數的測量方法

濃縮倍數的檢測方法有很多，不同方法測出的結果都不同，所以對不同循環水濃縮倍數的檢測方法進行比較是很有必要的。循環水系統日常運行時，濃縮倍數的檢測一般是根據循環水中某一種組分的濃度或某一性質與補充水中某一組分的濃度或某一性質之比來計算的。

即：K=C循/C補

（1）式中 C循--循環水中某一組分的濃度

C補--補充水中某一組分的濃度

但對于用來檢測濃縮倍數的某一組分，要求不受運行中其他條件如加熱、投加水處理劑、沉積、結垢等情況的干擾。因此，一般選用的組分有氯離子、鈣離子、硅酸跟、鉀離子和電導率等。下面是幾種測量方法各自的特點，目前車間采用鉀離子濃度計算濃縮倍數。

2.影響濃縮倍數的因素

2.1蒸發量對濃縮倍數的影響

由冷卻塔的水量平衡可推導濃縮倍數K與冷卻塔蒸發量E的關系：

K=E/B+1 （1）式中的K為濃縮倍數；

E為冷卻塔的蒸發量（立方米/小時）；B為冷卻塔的排污量（立方米/小時）

（在系統滲漏忽略不計，B可認為是風吹損失和排污兩部分之和）。

冷卻塔的蒸發水量E可根據下式求得：E=α（R-B）

α=e（t1-t2）% 即E=R×e×Δt %（B×α可忽略不計）（2）

R為循環水量（立方米/小時）；Δt為冷卻塔進出口溫度之差（℃）；

α為蒸發損失率 e為損失系數。

這樣（1）也可以寫成 K=eRΔt%/B+1 （3）

通過上面的分析可以看出來濃縮倍數和蒸發量E，溫差Δt，蒸發損失系數e成正比，與排污量B成反比。實際生產過程中，蒸發量很難人為地控制，所以蒸發量的加大暫且只停留在理論階段。

2.2排污量對濃縮倍數的影響

循環水系統設計時排污量一般是這樣確定的：根據循環水量R、冷卻塔溫差Δt算出E值，再依據濃縮倍數的目標值計算出冷卻塔應保持的排污量B（一般把風吹損失、滲漏損失量并入排污量B來計算。風吹損失一般為0.2%-0.5%R）。確定了B之后，我們可以利用這樣一個公式來說明濃縮倍數與排污量的關系，即：補水量/濃縮倍數=B（排污量），在補水量一定的情況下，濃縮倍數和排污量成反比，即提高濃縮倍數，就得降低排污量。

2.3溫差Δt對濃縮倍數的影響

冷卻塔一般設計取溫差10℃左右，但是車間現在溫差大約2—3℃，遠低于設計值，溫差小蒸發損失就低，溫差為2.5℃時候的蒸發損失為10℃時候的四分之一。車間現在的溫差只有2.5℃左右，明顯低于設計溫差。

2.4系統容積V/R

循環冷卻水系統容積一般由三部分組成即：V=V1+V2+V3

式中的V1為水冷器的容積之和（立方米）；V2為管道的水容積（立方米）；V3為冷卻塔水池的總容積（立方米）。對于一個已確定的工藝裝置來講，V1、V2已確定，唯一能改變的是V3，而且V3占系統容積V比例比較大，對改變V的大小起著決定作用。

工業循環冷卻水處理設計規范規定循環冷卻水系統容積與循環水量之比小于1/3，即V/R≤1/3。本文闡述一下V/R值的大小對系統濃縮倍數究竟有什么影響。根據濃縮倍數的定義可知：K=C/C0

2.5水處理藥劑的使用

在循環水處理過程中非常重要的環節就是殺菌劑和緩蝕阻垢劑的選用，在追求濃縮倍數增大的過程中，我們在工作中還發現了問題，就是腐蝕速率增大，即將到達0.075的上限，會造成循環水系統結垢，腐蝕等問題，使得盲目的追求濃縮倍數和節水帶來運行成本的加大，和對系統的損傷。

3.提高濃縮倍數采取的措施

3.1減少排污，滲透損失

目前車間排污流量的計量還不完善，沒有排污流量計，車間根據化驗數據，只要是指標合格情況下，不排污不置換，這樣最大限度的減少排污對于濃縮倍數的影響。滲漏損失一般發生在管道連接處，泵的進出口和水池等地方，所以，要求操作人員要加強巡檢，并積極同生產裝置車間密切配合，最大限度地減少滲透損失和計劃外排污

3.2手動反洗減少反洗水量

在正常的操作中，為了保持穩定的濃縮倍數，循環水系統要有穩定連續的補水、排污和加藥，杜絕出現大量補水和排污現象。這就要求我們嚴格控制濃縮倍數、合理投加殺菌劑、保證旁濾設備的完好。

3.3 V/R值減小

系統容積與循環水量之間的比值越小，濃縮倍數越高，車間盡量讓系統內保有水量低，可以降低塔池的液位，根據水量合理調整需要開的塔池的數量。由于聚醚擴容，循環水產量增大了，也間接導致了V/R值降低。3.4提高溫差，合理減小循環水量

4.結論

綜合上述情況分析，車間從2016年大修后到現在，由于改用低磷配方的藥劑，聚醚循環水擴容，有效地控制新鮮水的補充，采用手動的方式對旁濾器進行反洗，減少反洗補水，減少排污。濃縮倍數也不是越高越好，由于濃縮倍數過高會造成腐蝕，結垢等問題，影響換熱器的換熱效果，所以將濃縮倍數控制在一個相對平穩的最佳狀態，我認為在5左右就可以了，不必提的太高。

參考文獻

[1]欒金義，付曉萍等.石油化工水處理技術與典型工藝[M].1版.中國石化出版社，2013（1），203-209