| 苏良勇，许东海
（炼焦气化厂，江苏 徐州 221006） 摘要：针对高浊度、高硬度的焦化厂鼓风冷凝循环水水质特点、以及原水水质稳定处理方案存在的问题，通过对循环水补充水进行预处理和增设旁滤设备、改进循环水水质稳定配方和加强现场运行管理，有效地减轻了系统的结垢和腐蚀状况，确保了生产稳定运行。
关键词：浊度；硬度；处理技术
中图分类号：TU991.27 文献标识码：B 文章编号：1009—2455(2004)05—0030—02 徐州炼焦气化厂鼓风冷凝循环水系统为3台1400m2煤气初冷器和1台60×104kW制冷机组提供循环冷却水，系统保有水量约400m3，循环水量约800m3／h。该循环水系统靠近焦炉、煤场和焦场，受粉尘影响较大。另外，该段循环水的补充水源为煤矿深井水经过冷却器换热后回用的二次用水，其温度、硬度、浊度等都较高，水质变化大。而且该系统中没有设置旁滤装置，导致整个系统内的管道和换热设备出现了严重的结垢和腐蚀，严重地影响了生产的安全与稳定。为了彻底地解决系统的结垢和腐蚀状况，我们采用南京化工大学水处理技术工程中心在线加药处理技术，对鼓风冷凝循环水系统进行改造，并对该段系统的补水作了前期预处理，满足了生产要求。有效地稳定了生产。 1 循环水系统概况 1.1 改进前循环水及补充水水质
改进前循环水及补充水水质见表1。 表1 改进前循环水水质及补充水水质 | 分析项目 | 循环水 | 补充水 | | ρ（总溶固）/（mg·L-1) | 1491.00 | 554.40 | | 总硬度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 1066.00 | 236.00 | | 钙硬度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 746.20 | 165.00 | | 总碱度ρ（CaCO3)/（mg·L-1) | 539.00 | 142.50 | | ρ（Cl-)/（mg·L-1) | 206.32 | 46.09 | | 电导率/（uS·cm-1) | 2130 | 792 | | ρ(浊度）/（mg·L-1) | 32.00 | 710 | | pH 值 | 8.90 | 8.20 | 1.2 主要技术参数
系统主要技术参数见表2。 表2 主要技术参数 | 保有水量/m3 | 循环水量/（m3·h-1) | 循环水温度/℃ | 材质 | 结构 | | tin | tout | | | 夏季 | 夏季 | 初冷器：碳钢 制冷机：铜 | 初冷器、制冷机均为列管式 | | 300-400 | 600-800 | 30-35 | 40-50 | | | 冬季 | 冬季 | | | 300-500 | 16-22 | 35-40 | 1.3 鼓风冷凝循环水系统水质要求
鼓风冷凝循环水系统要求循环水的浊度，钙硬度，总碱度，Cl-的质量浓度分别小于20，500，500，1000 mg／L。从表1中可以看出，改进前循环水水质中浊度、钙硬度、总碱度都严重超标，因此循环水结垢严重，必须加以处理。 2 改进前处理方案及运行情况 该系统在改进前采用的水处理方法是向循环水中定期投加缓蚀阻垢剂W-505、除藻剂和杀菌剂JN-2，对循环水的pH值不加以调节和控制，另外，对循环水的浓缩倍数控制偏大，导致排污不及时。在药剂的投加量的计算上，过去仅靠化验检测出的浓缩倍数来控制，并按药剂生产厂家提供的操作规程，当浓缩倍数大于4时，每次加W-505药剂25kS，并连续排污30min，并补水至循环水池的保有水位线。
由于对pH值以及循环水浊度控制不严，导致循环水运行的pH值偏高，pH值达10.0，浊度远超过循环水水质标准20mg／L，椐以往检测数据，SS的质量浓度最高值达1 000mg／L。这些因素导致原处理方法不能较好地发挥出作用，因此，循环水系统的结垢情况依然严重。换热设备每年仍需停车清洗，严重影响了生产的安全与稳定，并增加了生产检修和维护费用。 3 改进的处理方案 3.1 改进方案的选定
针对鼓风冷凝循环水系统存在的问题，确定为有效降低循环水系统的浊度，对循环水补水进行预处理，采用传统的加药、混凝、沉淀、过滤工艺，使循环水补水水质符合工业水水质标准，增设旁路过滤设备。通过向循环水中加酸调节pH值，配合以有机磷羧酸、聚磷酸盐、磺酸盐共聚物为主要成分的缓蚀阻垢剂NJS-2110，以及杀菌剂NJS-31和剥离剂NJS-36。
3.2 实施步骤
3.2.1 清洗预膜
为了使NJS-2110水处理药剂在系统中能更好地发挥缓蚀阻垢作用，系统在开车和更换配方药剂的初期应进行彻底的清洗预膜处理，以除去系统中换热设备和管道表面的锈垢、油污和机械杂质。
①投加剥离清洗分散剂NJS-33，投加量为250mg／L，不扫)污，连续运行24-48 h；每2 h检测循环水浊度一次，当浊度上升到一定程度不变时，剥离清洗结束，不排水进行第二步清洗。
②投加分散清洗剂NJS-51，投加量为1000mg/L，不控制pH值，在密闭状态下清洗运行12-24h，以除去系统表面软垢。每2h检测循环水的浊度、总铁、总硬一次。当循环水的浊度、总铁、总硬基本不变时清洗结束，进行换水处理，迅速大排大放，待循环水浊度的质量浓度降至20mg／L，即可进行下步清洗处理。
③投加清洗剂NJS-54，投加量为1000mg／L，控制pH值在2—4范围内清洗运行24-28h，用硫酸调节pH值。每2 h检测循环水总铁、总硬一次，当总铁、总硬升高到一定程度不变时，清洗结束，进行换水处理，迅速大排大放，待循环水浊度的质量浓度降至20mR／L，总铁的质量浓度小于2.0mg／L，即可进行预膜处理。
④清洗结束后，投加NJS-25A预膜缓蚀剂300kS、NJS-52B预膜缓蚀剂150ke。待上述药剂投加完毕2h以后，测定循环水的pH值，并控制pH值在5.5-6.5，用硫酸调节pH值。运行24-48h。预膜结束，再次进行换水，大排大放时仍须控制pH值在6-7，直至循环水中总磷的质量浓度降至5mg／L时，停止置换转人正常运行处理。每2h检测pH值一次，每4h检测浊度，总碱，Cl-，Ca2+，Mg2+，PO43-，Zn2+，pH值，电导率等一次。
3.2.2 正常运行控制
系统清洗预膜结束后，转入正常运行控制。通过连续加酸控制pH值在7.0-8.0，浓缩倍数为2-3。每班投加NJS-2110的量为8-10kS，控制循环水中总磷的质量浓度16-18 mg／L，每隔10d，在循环水中交替投加NJS-31和NJS-36.
3.3 费用分析
改进前每年运行药剂费5万元，酸洗费20万元，全年合计25万元。改进后每年运行药剂费14万元，清洗预膜费2万元，全年合计16万元。改进后每年节约9万元。 4 改进后的运行效果 从2002年2月至今以来，虽然在运行管理中曾出现一些问题，但是系统运行总的效果良好，各项控制指标均趋于正常。从运行现状看，初冷器、制冷机换热效果良好，设备无需酸洗。在2002年的7-9月份，初冷器后的煤气集合温度能够控制在25℃以下，而2001年初冷器后的煤气集合温度一般高于30℃。循环水水质的提高，降低了初冷I段后的煤气温度，减轻了制冷机的运行负荷，降低了制冷机的蒸汽耗量。制冷机由原先的无法满足初冷器Ⅱ段的制冷需要到能够满足其需要，充分发挥了制冷机在控制煤气集合温度上的作用。 5 结语 ①高硬度、高浊度、高碱度的工业循环冷却水采用加酸调节pH值，同时投加以有机磷酸盐、聚磷酸盐、磺酸盐共聚物为主要成分的缓蚀阻垢剂NJS-2110，通过有效的现场运行管理，取得了很好的缓蚀、阻垢效果，能满足焦化厂鼓冷循环水系统正常运行的需要，保证了生产的安全与稳定。
②对补充水进行有效的控制，通过净化处理使之符合补充水标准，能有效地减少药剂耗量，和减少排污总量。
作者简介：苏良勇(1969—)，男，江苏宿迁人，工程师，现担任 徐州炼焦气化厂回收车间主任，电话(0516)2816136。 | 
