溴杀菌剂在炼化循环水系统中的应用研究

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【摘要】炼化企业循环水系统普遍应用次氯酸钠等氯离子杀菌剂，在杀菌的同时，氯离子的存在对某些氧化性保护膜的形成起阻滞作用，使设备腐蚀。新型溴类杀菌剂克服了氯类杀菌剂的不足，可解决由于装置泄露带来余氯难以控制的问题，同时缓解氯类杀菌剂投加带来的氯离子较高的情况。

【关键词】溴杀菌剂 循环水 异养菌总数

大港石化公司III循环水系统，负责催化裂化、重整、污水汽提、硫磺等装置的循环冷却水供应。系统保有水量4000m3，循环水量8000m3/h，采用连续投加氧化性杀菌剂次氯酸钠漂白水和冲击投加三氯异氰尿酸氧化性氯类杀菌剂，并交替投加非氧化性杀菌剂的微生物控制方案。2012年7、8月系统在装置换热器有微漏的情况下运行，水体中的有机物含量增加，微生物控制难度加大，同时由于泄漏物料与次氯酸钠相互作用，造成次氯酸钠用量成倍上升。在此期间次氯酸钠用量由正常状态下的400kg/d，提高到800kg/d并交替冲击投加三氯杀菌剂。由于次氯酸钠和三氯异氰尿酸投加量大幅度上升，以及系统水质浓缩造成水体氯离子的大量富集，分析检测循环水中氯离子超过控制指标600mg/l的要求，对系统中不锈钢设备的腐蚀控制带来一定的潜在隐患，而目前系统中氯离子过高主要采用置换操作，对水资源造成大量的浪费。

通过研究溴杀菌剂的特点，对于解决循环水系统采用氯类杀菌剂而导致的各种问题具有较好的针对性，同时为了改善系统微生物和氯离子偏高的局面，确保冷却水在装置换热器有泄漏情况下的稳定运行，针对现阶段的特定水质条件，选择在III循应用高效溴基氧化型杀菌剂进行试验。

1 溴杀菌剂的特点和性能

PB 400是一种稳定的液体含溴氧化型杀菌剂，在水中通过持续的释放HOBr活性杀菌因子氧化微生物体内起代谢作用的酶，从而达到杀灭、控制、剥离微生物、生物黏泥和藻类的目的。具有广谱、高效杀灭微生物，使用安全，操作方便的特点。同时，溴杀菌剂受水体PH、氨氮、油含量的影响较小，且产生的HOBr对铜、铜合金、钢的腐蚀性比氯低很多。

2 III循环水试用溴杀菌剂的技术方案

初期试验的投加方案是：50mg/L，按保有水量计算，每天用量200kg。但是，在试验初期，由于系统持续的泄漏，用于表征有机物浓度的COD值达到100mg/L以上，由于有机物的存在对氧化性杀菌剂的消耗量极大，仅仅投加200kg的PB400溴杀菌剂不能维持有效的余氯浓度在0.1mg/L。

鉴于初期持续泄漏状态下杀菌剂有效浓度难以维持的情况，适当投加次氯酸钠用于抵消有机物消耗，每两天冲击投加一次次氯酸钠200-400kg，再连续使用计量泵每天定量200kg投加PB400溴杀菌剂进行微生物控制的方案，从10月11日开始开启计量泵，到10月31日期间，调整方案显示了较好的微生物控制效果。3 试验期间的数据分析3.1 试验期间药剂投加情况

本次试验共消耗次氯酸钠杀菌剂约3.75吨，其中主要在试验前期为了维持系统一定程度游离余氯本底值而投加，以及10月23日系统出现物料泄漏后为了强化微生物控制和系统置换操作后的为了维持杀菌剂浓度进行的次氯酸钠补加。

本次试验期间共使用了4.6吨PB400溴杀菌剂，在固定PB400溴杀菌剂200kg/d的情况下，通过辅助投加次氯酸钠（冲击投加，大致每3天500kg），实现游离余氯浓度达到0.1mg/L以上的目的，这样在一定程度上能够减轻成本控制的压力。

3.2 试验期间的数据分析

3.2.1 余氯的维持和变化情况

从10月11日投加PB400溴杀菌剂开始后，余氯均有检出，克服了此前持续数日余氯值仅仅0.01mg/L的局面，前期由于系统本底基数值检出值稍低，但在逐渐调整情况下余氯检出值趋于稳定，后期数据均能检出在0.1-0.4mg/L的良好水平，有效余氯值得维持，保证了系统对于微生物控制的要求。

3.2.2 试验期间COD的变化

在试验前期系统中COD含量基本在50mg/l左右，之后一直维持在50mg/L以上，在10月23日水体中有大量的物料泄漏，其中泄漏重油量较大，COD监测高值达到161mg/l，在此运行情况下及时补加次氯酸钠杀菌剂，同时PB400溴杀菌剂连续计量泵投加，余氯有稳定检出。表明了溴杀菌剂具有一定程度耐受有机物污染能力。

3.2.3 试验期间氯离子变化

通过数据发现，在保证维持微生物控制的情况下，氯根自10月15逐渐下降，10月21日开始表现为较明显的下降趋势，从初期氯根450mg/l到后期下降至200mg/l，表明溴杀菌剂确实能大大缓解氯类杀菌剂投加带来的氯根较高的情况。

3.2.4 试验期间异养菌监测情况

10月11日至29日监测异养菌数据6次，其中2次为1000个/ml，4次为100个/ml，远低于105个/ml的控制要求。表明PB400溴杀菌剂能较好实现对于微生物的控制。

4 结论

经过试验，可以得出如下结论：

（1）采用溴杀菌剂后，系统余氯控制比较平稳，能较好地维持在0.1-0.3mg/L余氯水平，异养菌测试的6组数据全部达到控制指标小于105个/ml的要求，且稳定性较强。

（2）在泄漏状态下，次氯酸钠的杀菌性能大幅度降低，即使过量投加也不能很好的控制系统微生物，同时造成氯离子的大量富集对系统的腐蚀控制带来不良影响。

（3）采用溴杀菌剂后系统后期稳定氯离子含量能很好的控制在远低于400mg/l的良好水平，减小了氯离子含量可能多给系统中的不锈钢、铜材质设备造成伤害，并且节省了由于氯离子过高置换造成补入新鲜水的浪费。

（4）投加PB400溴杀菌剂在有机物料持续微漏等水质波动情况下，仍具有稳定的杀菌效果和降低氯离子效果，可以满足系统在微泄漏条件下稳定正常运行。