循环水水处理技术及生产控制
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摘要：吉林石化公司合成树脂厂循环冷却水系统主要为ABS装置提供工业冷却用水，补充水为处理后的松花江水。文章按照中国石油循环水场达标要求，开展循环水水质攻关，对循环水水处理技术和工艺控制进行优化。引进了美国纳尔科公司循环水处理技术，成功地进行了不停车清洗预膜和清洗后循环水水质日常处理，保证了装置运行。
关键词：循环水；水处理药剂；防腐蚀；清洗预膜
中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）15-0061-02
1 概述
水是生命之源，是社会经济发展的命脉。在石油化工工业用水中循环冷却水用量约占60%～80%，是大多数工业企业进行生产不可缺少的必备条件。循环冷却水的运行情况对整个企业工业用水、节水都有重大影响。如何更好地利用循环冷却水使之在工业生产中发挥其更重要的作用呢？
工艺流程：过滤水进入吸水池经加药处理，由循环水泵将水由吸水池吸入，加压至0.40～0.45MPa后，经送至生产系统各装置进行热交换后，温度较高的水经回水管线由凉水塔上部落入4台逆流抽风式冷却塔与空气逆向接触进行降温，降温后的水回到吸水池循环使用。为确保循环水浊度符合工艺要求，有约4%的循环水通过旁滤器滤去杂质和污泥后，回到吸水池。
为了保证沉淀膜效果，防止设备、管道腐蚀和结垢，通过加药机自动向吸水池中连续投加缓蚀阻垢剂，并定期向吸水池中投入杀菌灭藻剂，控制菌藻的滋生，抑制生物粘泥的增加。由于蒸发和飞溅加损失一部分水，因此定期补充新鲜水。
循环冷却水在使用过程中，水中的Ca+、Mg+、C1-等离子、溶解固体和悬浮物不断增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器泄漏物料等均可进入循环冷却水，导致水质恶化，加速循环冷却水系统中的设备和管道的结垢、腐蚀现象。
2007年我厂循环水系统水质恶化，循环水COD指标达到100mg/L，总铁离子含量接近3mg/L，循环水颜色变红，2台大型换热器多处穿孔，换热器内的物料进入循环水中形成丝状聚合物，堵塞循环水滤网，循环水的pH值在6.2左右运行，影响生产装置的正常运行，给安全生产带来严重的隐患。要解决循环冷却水系统中的这些问题，实现生产装置安、稳、长、满、优运行和节水的目标，必须进行综合治理。
工厂与水处理厂家纳尔科公司进行合作，以解决循环水存在的问题。纳尔科公司针对装置运行现状，提供了一套循环水处理的方案，这套方案包括不停车清洗预膜方案和日常运行处理方案来改善循环水运行现状。
2 不停车清洗预膜方案
不停车清洗预膜方案包括系统化学清洗步骤和预膜步骤。
2.1 化学清洗步骤
向循环水中加入纳尔科公司提供的除油剂N7308、钙铁分散剂3DT120、粘泥剥离剂N73550清除系统中油脂、碳酸钙等的沉淀物、附锈、生物粘泥及藻类等附着物，此步骤的创新处在于采用温和的非强酸型的药剂处理，对系统的腐蚀性极小，可以保障系统不受二次腐蚀。系统清洗时间控制在24小时，之后对循环水边排边补，在过程中要保证循环水液位不低于安全液位，因为此时装置仍在生产中，边排边补到循环水的浊度指标
2.2 预膜步骤
因为本预膜形成的是磷酸钙、磷酸铁膜，首先要调节钙离子，原水中钙离子浓度在50mg/L左右，预膜时钙离子至少要达到120mg/L才能形成膜，因此要向循环水中加入氯化钙400公斤，提高钙离子含量。
通过向循环水池中加入硫酸或碳酸钠控制循环水pH值在6.5～7.5之间，pH值在此期间预膜效果最好。
向循环水中加入缓蚀阻垢剂0.5吨3DT129，0.2吨高效分散剂。保证循环水中缓蚀阻垢剂3DT129浓度控制在200mg/L左右，分散剂3DT190浓度控制在60mg/L左右运行3天（分散剂为了在所有换热器及管道上形成的膜均匀，而不是在局部形成沉积），在预膜前要在循环水中预置3片碳钢挂片检验预膜效果（该水场系统保有水量2500立方米、循环量5000立方米/小时）。
7天后通过现场察看挂片，挂片在阳光下发出类似电焊的光晕，说明本次预膜效果很好。
3 日常运行处理方案
方案包括：3D TRASAR缓蚀阻垢方案，杀菌灭藻处理技术方案。当循环水系统预膜后，为保证循环水的膜不被破坏需日常向循环水中加入药剂保护和修补破坏的膜以保证不产生腐蚀。
3.1 3D TRASAR缓蚀阻垢方案
向循环水中加入缓蚀阻垢剂3DT129和分散剂3DT190。药剂浓度由纳尔科提供的3D TRASAR全自动智能在线检测加药机自动分析并自动控制加药量。此方案在高浓缩倍数、长停留时间条件下能有效控制缓蚀、阻垢效果。
3.2 杀菌灭藻处理技术方案
采用连续投加氧化性杀菌剂固体氯和非氧化性杀菌剂N7330交替杀菌，每周加一个品种杀菌剂，下一周加另一品种杀菌剂，交替使用单一杀菌剂使菌藻产生抗药性。每月投加一次粘泥剥离剂N73550，对系统的粘泥和沉积物进行剥离排放，以抑制生物粘泥在管壁上沉积。每单周加杀菌剂固体氯0.125吨，每双周加0.1吨非氧化性杀菌剂N7330，两种杀菌剂交替杀菌，以避免细菌产生抗药性。
同时车间加强循环水场的管理，淘汰了过滤效果不好的纤维球旁滤器，引进了2台全自动反洗砂滤器，提高了旁滤效果；通过加酸碱调整pH值在7～9之间；车间定期召开水质分析例会，邀请循环水使用装置参加交流水质运行情况，发现漏点及时查漏堵漏。
我厂通过对先进循环水处理技术的引进、硬件设施的改造、管理方式的改进，经过2个月的调整和处理，循环水的浓缩倍数达到5以上，总铁指标、浊度等指标完全达到了中油循环水场的控制指标，循环水水质攻关取得了成功。
参考文献
[1] 张宇，裴玉梅，耿丽君.全自动加药系统——循环水装置节水降耗的保证[J].北方环境，2003，28（2）：48-50.
作者简介：高冠华（1971—），男，吉林农安人，中国石油吉林石化公司合成树脂厂公用工程车间工程师，研究方向：循环水处理；徐冬（1971—），男，江苏宜兴人，中国石油吉林石化公司电石厂技术科工程师，研究方向：循环水处理；孟宪东（1969—），男，吉林吉林人，中国石油吉林石化公司仓储中心合成树脂仓储站工程师，研究方向：水处理安全。