磷钼聚合物水质稳定剂在循环水中的应用

杨维合
(广州市珠江水泥厂供排水车间)

　　摘　要：广州市珠江水泥有限公司在循环水应用中出现水质问题；后与天津大学合作，选择磷钼聚合物水质稳定剂，经动态模拟试验成功后应用于该公司包装空压机冷却水，获 得成功并取得较好经济效益。
　　关键词：循环冷却水；水质稳定剂；缓蚀；阻垢。

　　我公司是--新建成的干法水泥生产企业，位于广州市北效巴江河边，建有自备水厂，生产、生活用水共用一套系统。建厂时经可行性研究认为吨水成本较低，决定全部生产设备冷却用水采用直排式，造成水泥企业用水节水指标单位产品新水量达到2.2立方米／吨，远高于干法水泥企业平均值0.5立方米／吨。
　　我们于96年将包装车间空压机冷却用水改为敞开式循环冷却系统，经过经济技术分析，运行3年多后基本收回改造费用，取得较好经济效益。但由于冷却塔与冷水池建在公司灰尘最大的地方，阳光直射，风吹雨淋等因素，产生了比直流系统更严重的沉积物附着，设备腐蚀和首藻微生物的大量滋生，循环水管道锈蚀严重且堵塞。空压机内腔结垢最厚达4mm，长期制约着公司生产运行。为此我公司于2000年4月与天津大学环境工程系合作，选择一种经济实用的循环冷却水处理方案。

1 配方试验

1.1 试验环境
　　我公司取水水源巴江河水，水质较差，属地面水环境标准中Ⅱ—Ⅲ级之间，河水硬度较高，杂质多，土壤为酸性土壤，对管道腐蚀严重。
　　循环水系统具体参数为：流量 Q=50m³／h，水池容积50m³，蒸发量、渗漏、飞溅等损失量1.8m³／天，排污量30m³／天，夏季水温35℃左右，其余时间一般为25℃左右，冷却塔冷却效果4-5℃，补充水为自来水，水质硬度较高，余氯含量＞ 0.3mg/l。
1.2 动态模拟试验
　　天津大学根据我公司现场条件研制出适合我厂循环水水质的磷用聚合物水质稳定剂，经过在学校的动态模拟阶段试验取得成功后开始在我公司运行。

2 运行状况

2.1 运行工况条件
　　包装车间共有五台Compare Broomwade公司生产的空压机，挂片选定在 Vml 1500－40低压空压机热交换器内。该空压机进水管为DN25，实测挂片处水流速度平均为lm/s，由于各挂片点所处位置不同，逆水一面有水流剪力增大现象，故约1／2处的实际流速＞1m/s。
　　挂片采用A3低碳钢自制成为中心钻有挂孔的圆形试片，尺寸均为￠48.8，厚1.6，试片预处理、打磨、水洗、脱水、称重等均完全按照《中国石油化工总公司冷却水现场试验法》］进行操作并逐一进行记录。
2.2 药剂投加情况
　　包装车间循环水量为50m³/h，试验期间为2000.3.25-2001.4.24共395天。总循环量为474000m³，其补充水3030m³，总补充水量占循环水量0.64％。此期间共投加药1575kg，处理每吨循环水投加药剂约3.3克，每吨循环水质处理药剂费用为0.035元。
2.3 水质记录与调整
　　运行期间，我公司供排水车间负责循环水水质指标的监测和药剂的投加及调整。各分析监测项目每日两次，测其平均值如下：

　 PH 电导率(us/cm) 氯离子(mg/L) 总碱度(mg/l) 总硬度(mg/l) 浊度 补充水 7.0-8.0 0.1-0.5×10³ 30-40 70-100 80-100 1 循环水 8.0-9.0 0.11-0.6×10³ 40-60 80-120 90-130 5-10 循环冷却水水质指标 7.0-8.5 　 碳钢设备500 150-200 400 ＜20 过量时的危害 产生碱垢 　 促进腐蚀 结垢 结垢 产生污泥危害与腐蚀

2.4 浓缩倍数的控制
　　由于工艺设备的要求与广州地区夏季较长、温度较高的原因，浓缩倍数N控制在2.0左右，N值变化反映出循环水系统的动态变化，依下表进行监控

集水池水位 Ｎ值变化 造成原因 调节方法 上升 下降 实际蒸发量小 适当减少补水，减少排污 上升 实际排污量小 适当增加排污 下降 上升 实际蒸发量大 适当增加补水，增加排污 下降 实际排污量大 适当减少排污

2.5日常运行管理
　　我公司对本项工作极为重视，将技术人员与化验操作工作进行专门培训，熟练掌握循环水水质处理相关知识和技能。利用供水车间连续运行的特点，由三班倒人员全天候对循环水系统进行监测控制。做到及时有效处理现场各种问题，使循环水处理药剂的浓度在规定极小范围内波动。同时保证加药系统安全运行，杜绝一切外在因素干扰。

3 应用效果

3.1 挂片腐蚀情况
　　挂片经395天连续运行后，2001年4月24日取出，经水洗、酸洗、水洗、脱水、干躁、称重(至0.1mg)等循环水腐蚀挂片测试法等步骤，计算出挂片腐蚀速度：Vmax=0.070mm／y,Vmin=0.042mm/y,V(12片)=0.053mm/y。全部优于GB50050－1995循环冷却水设计规范中碳钢腐蚀速度＜0.125mm／y。
3.2 循环水系统情况
　　打开空压机换热器取出挂片，换热器表面洁净，肉眼看不到任何垢迹和腐蚀现象，循环水管路系统畅通，无明显腐蚀现象，反映出了良好的水处理效果。

4 结论

　　(1)磷钼聚合物水质稳定剂使用方便：我公司不改变原生产工艺，不增加新材料，仅在循环水池池顶加工——塑料加药箱，池中增砌一导流墙，即可进行加药处理工作。
　　(2)该药剂为缓蚀阻垢剂的复合配方，水质适应性强，操作简单，价格便宜。
　　(3)运用该配方后，包装空压机始终在良好的环境中工作，延长了设备的使用寿命，年节约用水40多万吨。