姚慶華
（大慶石化公司煉油廠，黑龍江 大慶 163711） 摘要：對新、老循環(huán)水合并系統的清洗預膜先用表面活性劑清除系統內的油污和粘泥，再進行低pH條件下的酸洗，以去除系統內的金屬氧化物和鈣垢，最后采用正常運行時使用的有機膦和硫酸鋅緩蝕劑，在高濃度下進行預膜處理，效果較好。
關鍵詞：水處理；循環(huán)冷卻水；清洗；預膜
中圖分類號：TU991.27
文獻標識碼：B
文章編號：1009-2455(2001)03-0020-02 140×104t重油催化是我廠新建成的裝置，為保證開工后循環(huán)水正常處理，需要對該冷卻水系統進行清洗預膜。但是，為新重催裝置提供冷卻水的循環(huán)水系統還擔負著其它裝置的循環(huán)冷卻水任務，對新裝置進行清洗預膜的同時不能影響老裝置的正常運行。因此，系統的清洗預膜有一定的特殊性。 1 循環(huán)水系統概況 該系統初建于60年代，期間經過四次改造和增建，目前系統內包含有3座隔油池，對經裝置換熱回來的熱水進行油水分離，系統保有水量為11500t。循環(huán)水量10600t，每小時補水200t，冷卻水回水溫度為32℃，溫差6.5℃，所使用的水處理劑為有機膦和鋅鹽的復配藥劑DQ-202，其有效成分（以總磷計）為7.0％，鋅含量為3.0％～3.5％，正常運行時控制總磷為4.5～7.5mg/L，濃縮倍數1.5，濁度不大于15.0mg/L。 2 清洗和預膜 新重催裝置在安裝過程中，其設備和管道內會產生碎屑、焊渣及塵土，同時，金屬表面還會附著一層保護性油膜，所以對新裝置主要采取表面活性劑清洗；與新裝置相比，老裝置內主要有粘泥、污垢和金屬氧化腐蝕產物，投加表面活性劑僅能去除粘泥和油污，而對金屬氧化物和硬垢則收效甚微[1]。為此先投加表面活性劑進行清洗，再加酸清洗。由于一循系統內含有隔油池，循環(huán)周期較長，若酸洗后不能及時進行預膜處理，極易使露出的金屬表面發(fā)生氧化，同時由于采用提高濃度的預膜方案，決定將酸洗和預膜同時進行。為驗證本次方案的可行性，先通過試驗室進行了一次小型動態(tài)模擬試驗。
2.1 動態(tài)模擬試驗
動態(tài)模擬試驗試管材質為20#碳鋼，規(guī)格為φ10×1×240mm，試驗用水為待清洗預膜系統的低環(huán)水。試驗開始時投加緩蝕劑DQ-202（以總磷計）mg/L，熱運行24h后，用硫酸調節(jié)pH=5.0～5.5，據加DQ-202（以總磷計）30mg/L，熱運行24h，其間嚴格控制pH=5.0～5.5。試驗結果見表1。 表1 動態(tài)模擬試驗結果| 進口試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0409 | | 出口試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0428 | | 塔池試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0652 | 試驗結束后，觀察試片可見進口處試片和出口處試片上均有一層蘭色彩膜，表明預膜效果良好。
2.2 清洗
2.2.1 表面活性劑清洗
清洗前先對新系統單獨進行水洗，以去除新系統中的泥沙等雜物。然后向系統內加水進行置換。此時加大排污量，置換時間為24h。水洗停止后向系統內投加表面活性劑，其主要成分為1227（對帶熱運行時的表面活性劑選擇無特殊性），加藥后不排污，不溢流，24h后進行置換，置換時間為24h，期間監(jiān)測水中濁度，當水中濁度低于15.0mg/L時停止置換，在此期間始終保持循環(huán)水中總磷在4.5～7.5mg/L。分析結果見表2。表2結果表明，投加表面活性劑進行清洗后，濁度最高達到29.3mg/L，是平時監(jiān)測的兩倍，說明表面活性劑清洗是有效果的。 表2 清洗置換時循環(huán)水濁度| 時間 | 20:00 | 5:00 | 13:00 | 20:00 | 8:00 | | 濁度/(mg·L-1) | 29.3 | 23.8 | 20.1 | 14.6 | 11.4 | 2.2.2 酸洗
向塔池內投加DQ－202水穩(wěn)劑，投加濃度（以總磷計）為30mg/L，再向系統內緩慢逐次加入硫酸，每半小時監(jiān)測一次pH值以調整加酸量，在pH到達5.0～5.5[2]后停止加酸。酸洗時不排污，不溢流。因現場條件限制，向系統內加酸僅能采用人工方式，無法準確計量加酸量，且所加硫酸為濃硫酸，操作危險性大，為防止加酸量過多，致使pH降低到5.0以下，根據經驗及理論分析，現場決定在一次性投加硫酸將pH調整到5.02之后，就不再加酸。從pH調整完成時開始計時，24h后進行置換。在酸洗期間監(jiān)測水中濁度和總鐵離子，監(jiān)測數據見表3。從表3數據中看出，隨著酸的一次性投加后，pH值迅速降低到5.02，之后逐漸回升，而鐵離子的含量則緩慢增加，到第二天達到最大值0.844mg/L，說明本次酸洗取得了一定的效果。從表3中可以看出，總磷濃度最大達到36.7mg/L，根據當時水質分析數據計算，磷酸鈣的飽和pH為6.40，大于實際pH值5.56，這預示將不會產生磷酸鈣垢沉淀。 表3 酸洗預膜期間水質分析數據| 時間 | pH | 濁度/(mg·L-1) | 總鐵離子/(mg·L-1) | 總磷/(mg·L-1) | 鋅離子/(mg·L-1) | 堿度/(mg·L-1) | 鈣硬/(mg·L-1) | | 16:30 | 5.02 | 14.6 | 0.500 | 32.2 | 13.7 | 50 | 101 | | 17:00 | 5.56 | 13.7 | 0.534 | 36.7 | 13.1 | 53 | 106 | | 21:00 | 6.83 | 16.3 | 0.652 | 30.7 | 11.8 | 53 | 108 | | 1:00 | 7.45 | 15.5 | 0.768 | 29.2 | 9.42 | 55 | 106 | | 5:00 | 7.72 | 12.8 | 0.820 | 26.3 | 9.35 | 73 | 108 | | 9:00 | 7.82 | 13.2 | 0.884 | 23.6 | 8.76 | 85 | 110 | 2.3 預膜
在進行酸洗的同時，向系統內投加緩蝕劑DQ-202進行預膜處理，投加濃度（以總磷計）30mg/L，連續(xù)運行24h，預膜期間不排污、不溢流。由于所加緩蝕劑的濃度為平時的5～6倍，即使不再補加也能滿足預膜的需要，所以，當總磷濃度達到36.7mg/L時，即停止補加。在塔池內掛上處理好的四枚試片，以便直接觀察預膜的效果。預膜期間主要水質分析數據見表3。從表3結果可以看出，隨著總鐵離子濃度的升高，循環(huán)水中總磷濃度和鋅離子濃度緩慢降低。從掛片上看，四枚試片上均有一層薄薄的蘭色彩膜，說明預膜處理達到了預期的目的。四枚試片的平均腐蝕速度為0.0501mm/a，與試驗室結果相近。 3 總結 本次清洗預膜工藝流程中，既有未開工的設備，也有正在運行的設備，屬于冷熱共運行狀態(tài)，在這種狀態(tài)下進行清洗預膜在我廠尚屬首次，也未在有關刊物上看到類似的報道，因此此次預膜工作也是在摸索下完成的，而且，一循系統內設施多，循環(huán)周期
長，這也給清洗預膜工作帶來了困難。但是從監(jiān)測數據中看出，預膜效果還是不錯的，達到了我們預期的目的。通過這次酸洗預膜工作，為我廠在今后的水處理工作積累了經驗。 參考文獻：
[1]周本省．工業(yè)水處理技術[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1996．
[2]金熙，項成林，齊冬子．工業(yè)水處理技術問答及常用數據[M]．北京；化學工業(yè)出版社，1997
作者簡介：
姚慶華（1974－），女，助理工程師，從事水處理研究及應用工作。 | 
