| 蘇良勇，許東海
（煉焦氣化廠，江蘇 徐州 221006） 摘要：針對高濁度、高硬度的焦化廠鼓風冷凝循環水水質特點、以及原水水質穩定處理方案存在的問題，通過對循環水補充水進行預處理和增設旁濾設備、改進循環水水質穩定配方和加強現場運行管理，有效地減輕了系統的結垢和腐蝕狀況，確保了生產穩定運行。
關鍵詞：濁度；硬度；處理技術
中圖分類號：TU991.27 文獻標識碼：B 文章編號：1009—2455(2004)05—0030—02 徐州煉焦氣化廠鼓風冷凝循環水系統為3臺1400m2煤氣初冷器和1臺60×104kW制冷機組提供循環冷卻水，系統保有水量約400m3，循環水量約800m3／h。該循環水系統靠近焦爐、煤場和焦場，受粉塵影響較大。另外，該段循環水的補充水源為煤礦深井水經過冷卻器換熱后回用的二次用水，其溫度、硬度、濁度等都較高，水質變化大。而且該系統中沒有設置旁濾裝置，導致整個系統內的管道和換熱設備出現了嚴重的結垢和腐蝕，嚴重地影響了生產的安全與穩定。為了徹底地解決系統的結垢和腐蝕狀況，我們采用南京化工大學水處理技術工程中心在線加藥處理技術，對鼓風冷凝循環水系統進行改造，并對該段系統的補水作了前期預處理，滿足了生產要求。有效地穩定了生產。 1 循環水系統概況 1.1 改進前循環水及補充水水質
改進前循環水及補充水水質見表1。 表1 改進前循環水水質及補充水水質 | 分析項目 | 循環水 | 補充水 | | ρ（總溶固）/（mg·L-1) | 1491.00 | 554.40 | | 總硬度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 1066.00 | 236.00 | | 鈣硬度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 746.20 | 165.00 | | 總堿度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 539.00 | 142.50 | | ρ（Cl-)/（mg·L-1) | 206.32 | 46.09 | | 電導率/（uS·cm-1) | 2130 | 792 | | ρ(濁度）/（mg·L-1) | 32.00 | 710 | | pH 值 | 8.90 | 8.20 | 1.2 主要技術參數
系統主要技術參數見表2。 表2 主要技術參數 | 保有水量/m3 | 循環水量/（m3·h-1) | 循環水溫度/℃ | 材質 | 結構 | | tin | tout | | | 夏季 | 夏季 | 初冷器：碳鋼 制冷機：銅 | 初冷器、制冷機均為列管式 | | 300-400 | 600-800 | 30-35 | 40-50 | | | 冬季 | 冬季 | | | 300-500 | 16-22 | 35-40 | 1.3 鼓風冷凝循環水系統水質要求
鼓風冷凝循環水系統要求循環水的濁度，鈣硬度，總堿度，Cl-的質量濃度分別小于20，500，500，1000 mg／L。從表1中可以看出，改進前循環水水質中濁度、鈣硬度、總堿度都嚴重超標，因此循環水結垢嚴重，必須加以處理。 2 改進前處理方案及運行情況 該系統在改進前采用的水處理方法是向循環水中定期投加緩蝕阻垢劑W-505、除藻劑和殺菌劑JN-2，對循環水的pH值不加以調節和控制，另外，對循環水的濃縮倍數控制偏大，導致排污不及時。在藥劑的投加量的計算上，過去僅靠化驗檢測出的濃縮倍數來控制，并按藥劑生產廠家提供的操作規程，當濃縮倍數大于4時，每次加W-505藥劑25kS，并連續排污30min，并補水至循環水池的保有水位線。
由于對pH值以及循環水濁度控制不嚴，導致循環水運行的pH值偏高，pH值達10.0，濁度遠超過循環水水質標準20mg／L，椐以往檢測數據，SS的質量濃度最高值達1 000mg／L。這些因素導致原處理方法不能較好地發揮出作用，因此，循環水系統的結垢情況依然嚴重。換熱設備每年仍需停車清洗，嚴重影響了生產的安全與穩定，并增加了生產檢修和維護費用。 3 改進的處理方案 3.1 改進方案的選定
針對鼓風冷凝循環水系統存在的問題，確定為有效降低循環水系統的濁度，對循環水補水進行預處理，采用傳統的加藥、混凝、沉淀、過濾工藝，使循環水補水水質符合工業水水質標準，增設旁路過濾設備。通過向循環水中加酸調節pH值，配合以有機磷羧酸、聚磷酸鹽、磺酸鹽共聚物為主要成分的緩蝕阻垢劑NJS-2110，以及殺菌劑NJS-31和剝離劑NJS-36。
3.2 實施步驟
3.2.1 清洗預膜
為了使NJS-2110水處理藥劑在系統中能更好地發揮緩蝕阻垢作用，系統在開車和更換配方藥劑的初期應進行徹底的清洗預膜處理，以除去系統中換熱設備和管道表面的銹垢、油污和機械雜質。
?、偻都觿冸x清洗分散劑NJS-33，投加量為250mg／L，不掃)污，連續運行24-48 h；每2 h檢測循環水濁度一次，當濁度上升到一定程度不變時，剝離清洗結束，不排水進行第二步清洗。
?、谕都臃稚⑶逑磩㎞JS-51，投加量為1000mg/L，不控制pH值，在密閉狀態下清洗運行12-24h，以除去系統表面軟垢。每2h檢測循環水的濁度、總鐵、總硬一次。當循環水的濁度、總鐵、總硬基本不變時清洗結束，進行換水處理，迅速大排大放，待循環水濁度的質量濃度降至20mg／L，即可進行下步清洗處理。
③投加清洗劑NJS-54，投加量為1000mg／L，控制pH值在2—4范圍內清洗運行24-28h，用硫酸調節pH值。每2 h檢測循環水總鐵、總硬一次，當總鐵、總硬升高到一定程度不變時，清洗結束，進行換水處理，迅速大排大放，待循環水濁度的質量濃度降至20mR／L，總鐵的質量濃度小于2.0mg／L，即可進行預膜處理。
④清洗結束后，投加NJS-25A預膜緩蝕劑300kS、NJS-52B預膜緩蝕劑150ke。待上述藥劑投加完畢2h以后，測定循環水的pH值，并控制pH值在5.5-6.5，用硫酸調節pH值。運行24-48h。預膜結束，再次進行換水，大排大放時仍須控制pH值在6-7，直至循環水中總磷的質量濃度降至5mg／L時，停止置換轉人正常運行處理。每2h檢測pH值一次，每4h檢測濁度，總堿，Cl-，Ca2+，Mg2+，PO43-，Zn2+，pH值，電導率等一次。
3.2.2 正常運行控制
系統清洗預膜結束后，轉入正常運行控制。通過連續加酸控制pH值在7.0-8.0，濃縮倍數為2-3。每班投加NJS-2110的量為8-10kS，控制循環水中總磷的質量濃度16-18 mg／L，每隔10d，在循環水中交替投加NJS-31和NJS-36.
3.3 費用分析
改進前每年運行藥劑費5萬元，酸洗費20萬元，全年合計25萬元。改進后每年運行藥劑費14萬元，清洗預膜費2萬元，全年合計16萬元。改進后每年節約9萬元。 4 改進后的運行效果 從2002年2月至今以來，雖然在運行管理中曾出現一些問題，但是系統運行總的效果良好，各項控制指標均趨于正常。從運行現狀看，初冷器、制冷機換熱效果良好，設備無需酸洗。在2002年的7-9月份，初冷器后的煤氣集合溫度能夠控制在25℃以下，而2001年初冷器后的煤氣集合溫度一般高于30℃。循環水水質的提高，降低了初冷I段后的煤氣溫度，減輕了制冷機的運行負荷，降低了制冷機的蒸汽耗量。制冷機由原先的無法滿足初冷器Ⅱ段的制冷需要到能夠滿足其需要，充分發揮了制冷機在控制煤氣集合溫度上的作用。 5 結語 ?、俑哂捕?、高濁度、高堿度的工業循環冷卻水采用加酸調節pH值，同時投加以有機磷酸鹽、聚磷酸鹽、磺酸鹽共聚物為主要成分的緩蝕阻垢劑NJS-2110，通過有效的現場運行管理，取得了很好的緩蝕、阻垢效果，能滿足焦化廠鼓冷循環水系統正常運行的需要，保證了生產的安全與穩定。
?、趯ρa充水進行有效的控制，通過凈化處理使之符合補充水標準，能有效地減少藥劑耗量，和減少排污總量。
作者簡介：蘇良勇(1969—)，男，江蘇宿遷人，工程師，現擔任 徐州煉焦氣化廠回收車間主任，電話(0516)2816136。 | 
