焦化厂循环冷却水处理

王康进

【摘 要】焦化厂循环冷却水的闭路循环,但系统中的管道及换热设备产生腐蚀和结垢,影响生产和设备使用寿命,通过控制循环冷却水系统的微生物生长、控制结垢和腐蚀速度来达到延长管道和设备的使用寿命的水质处理技术,从而使换热设备长期高效运行.

【期刊名称】《冶金动力》 【年(卷),期】2011(001)004 【总页数】4页(P67-70)

【关键词】冷却水;腐蚀和结垢;水质处理 【作 者】王康进

【作者单位】马钢股份煤焦化公司,安徽马鞍山243000 【正文语种】中 文 【中图分类】X781.4

1 循环水处理系统概况

马钢煤焦化公司第三煤气净化分厂的循环水处理系2007年9月份投入运行。循环水系统共分为三个系统，各系统补水均为马钢第二能源总厂工业滤后水。系统主要工艺参数见表1。 表1 系统主要工艺参数?

系统补水参数如下： pH:7.4

浊度：4.05 NTU 总硬度:158 mg/L 钙硬度:85 mg/L 电导率:230 μS/cm C1-:12.5 mg/L 总碱度:92 mg/L

总溶固:158 mg/L总铁:0.12 mg/L 2 水质稳定性预测和判别

根据水质分析参数可以看出，补水仍具有一定的腐蚀倾向，随着冷却水的运行，冷却水在凉水架内爆气过程中达到其自然平衡pH值，冷却水的pH上升至8.5左右，此时水中的氢离子浓度降低，金属腐蚀过程中氢离子去极化的阴极反应受到抑制，碳钢表面生成氧化性保护膜的倾向增大，且当pH≥8.5时，水中的溶解氧使铁的表面生成一层钝化膜，铁的腐蚀电位升高而进入钝化区内，腐蚀性降低；但是，随着pH值的上升，浓缩倍数的增大，水中成垢离子的浓度不断增加，水质逐渐转化为结垢倾向（主要是碳酸钙垢和铁的氧化物），因此选择以控制结垢为主兼顾腐蚀的水质处理方法比较合适。 3 水质处理剂选型

随着新技术新产品的开发和现有技术的改造、进步、对水处理药剂要求的内容、质量也发生变化，好的水处理剂必须适应装置长周期运行的需要，以减少换热设备的腐蚀，结垢、粘泥和微生物危害，延长设备的使用寿命。 3.1 阻垢缓蚀剂的选择

针对该系统的水质特点及工艺需求，我们选用ZH-168型缓蚀剂作为该系统的水

质稳定处理用药剂，本品属复合型多功能水处理剂，由于其中含有多种功能团，使其具有稳锌，防碳酸钙、磷酸钙沉积的能力，并有效分散污垢、腐蚀产物，可应用于严重结垢或腐蚀性水质，可满足不同生产工艺要求，同时由于该药剂含磷量低，不含因磷的富营养而引起的菌藻的大量滋生，可相应降低杀生剂的用量。同时ZH-168型阻垢缓蚀剂在高浓度时具有很好的预膜和补膜效果，不会出现高温普通预膜剂在预膜后和正常运行前的不连贯问题。并在较长的停留时间与高温水中仍能够发挥良好的作用，具有很宽的操作范围，即时子系统处于变化的情况下，也能很好的保持处理效果。 3.2 杀菌灭藻用药剂的选择

选用XL-501作为系统杀菌灭藻用药剂，XL-501主要是季铵盐类杀生剂。具有稳定性高、作用速度快，与阻垢缓蚀剂相容等特点，能够快速有效地杀灭水中所有微生物。

4 水质处理实际操作与效果

为了保持系统高效运行，我们除了正常投加水处理药剂外，还每隔两年左右的时间，在不停产的情况下，集中处理一次。以下介绍于2009年6月1日以后集中投加水处理药剂的一次工作，2009年6月5日开始在各个系统悬挂碳钢、铜、不锈钢试片进行现场监测，至2009年7月15日止共监测了40天。 4.1 粘泥剥离工作

从2009年6月1日9时起，向各个系统投加XL-501杀生剂进行系统粘泥剥离，运行到6月2日13时，各个系统开始“大补大排”，至6月3日上午8时止，“大补大排”结束。各个系统投加XL-501杀生剂及效果见表2。

投加杀生剂后各个系统每间隔2小时取一次样，测定浊度。投加杀生剂后，各个系统均生产大量泡沫，采用投加消泡剂进行消泡。从现场来看，投加杀生剂后，在各个系统水体表面都出现了浮灰泥，池壁表面原有的不多藻泥全部脱落，说明大剂

量集中投加杀生剂进行粘泥剥离是有效果的。 表2 各个系统投加XL-501杀生剂及效果一览表? 4.2 投加水质稳定剂工作

经过粘泥剥离，各个系统进行“大补大排”，循环水浊度降低到补水浊度相近后，于2009年6月3日9时开始投加ZH-168水质稳定剂。各个系统水质稳定剂一次投加量见表3。

一次投加水质稳定剂运行两天后，于6月5日开始转入正常投加药剂，并同时悬挂试片监测水质稳定剂效果。各个系统正常投加药剂量按100 mg/L。正常投加药剂后，各个系统6月5日～9日水质数据详见表4，现场试片测试数据详见表5。 5 水处理效果分析表

5.1 从表4水质分析数据可以看出，总体说来水质基本趋于稳定，水质分析数据中总铁量虽然有2个数据超过国标GB50050—2007规定的1.0 mg/L标准，但没有持续上升现象，同时循环水中亚铁含量没有超过国标GB50050—95规定的水质标准（国标GB50050—2007无此项规定标准）。说明各个循环水系统投加ZH-168水质稳定剂后无新的腐蚀源存在。

表3 各个系统一次投加ZH-168水质稳定剂量一览表? 表4 各个系统6月5日～9日水质数据一览表? 表5 现场试片测试数据一览表?

5.2 2009年7月15日从各个系统取出试片时，一段循环水系统三种材质的试片表面光亮如新，二段和制冷水循环水系统三种材质的试片表面均有微量腐蚀现象存在，且制冷水系统腐蚀偏重一些，但均没有点蚀现象存在。通过对试片处理称重计算，发现制冷水系统碳钢试片有1片和铜试片有2片超过了国标GB50050—95规定的腐蚀率（按国标GB50050—2007规定的腐蚀率，制冷水系统碳钢试片有2片，二段水碳钢试片有1片和制冷水铜试片有2片超过了）。分析其原因，可

能有以下三种原因：一是制冷水循环水系统和二段循环水系统投加药剂用同一台计量泵和同一管路并联分配加药；存在着加药不均匀，最有可能是造成腐蚀的主要因素，我们在现场多次发现两个系统加药量时而一个系统多，一个系统少，时而一个系统有药一个系统无药；二是试片腐蚀在穿绳小孔处严重一些，是绳扣较紧药剂进不了造成的；三是系统水流较快，造成试片与池壁接触磨损。

5.3 试片取出时间是在悬挂均应是40天（标准时间应为30天取出），但有6片试片不到40天，是因为系统水流较快，造成试片与池壁磨损使绳子断开脱落又重新悬挂的。 6 措施

6.1 根据水处理效果分析结论，我们将制冷水循环系统和二段水系统投加药剂分开，各用一台计量泵和管路加药，经挂片分析测试，腐蚀率均符合国标GB50050—2007规定的腐蚀率。

6.2 我们准备在每年6、7、8、9四个月中每个星期（至少半个月）分别投加氧化剂和非氧化剂杀生剂一次。以进一步强化杀生剂效果。 7 结论

根据表4、表5的数据和多年来的水处理技术实践以及系统换热设备的换热效果，我们认为，我们所选择的缓蚀阻垢剂和杀生剂，在浓缩倍数3～5的情况下，能够满足各个循环水系统水质稳定的要求。我们将不断地根据更多的水质数据进行详细的分析，将会适当的调整药剂投加量，确保我们各个循环水处理系统更加平稳的运行。