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1、科学管理，优化循环水系统的运行贵州赤天化股份有限公司牟秋江摘要从技术管理的角度介绍优化循环水运行的一些方法和做法，特别对某些易被忽略的重要环节进行强调和说明。关键词管理水质冷却运行在化学水处理行业中，有句行话： “三分药剂，七分管理”。所以，对于一个稳定的循环水系统而言， 选择了合理的塔型和水稳配方固然重要，但若管理不善，同样可能使好的设备和水稳配方发挥不了好的作用，保证不了水温和水质， 满足不了工艺，甚至设备能耗增加，水冷器短时间结垢腐蚀穿孔，直至停车，后果不堪而言。赤天化循环水系统由两个冷却塔并列运行，一个是70 年代从美国玛利公司引进的木结构塔，简称老塔。另一个是1996 年投用的钢结构
2、塔，简称新塔。系统的保有水量为6600M3,循环水量为 24000t/h,自 1978 年投产以来，其水稳配方一直沿用美国 Betz 公司的 Betz807配方，即以膦酸盐HEDP、聚羟酸盐 PAA 为主的阻垢分散剂和以聚磷酸盐六偏磷酸钠、铜缓蚀剂巯基苯并噻唑为主的缓蚀剂共同复配组成的磷系配方。 由于水质管理得当， 腐蚀结垢控制较好， 加之药剂运行费用较低，故一直采用该配方稳定运行近30 年。1、水质管理1.1pH值的管理pH 决定了循环水腐蚀或结垢的倾向。pH 高磷酸钙沉淀极易析出， 根据经验pH 超过 8.2，水体开始明显发白。 pH 低于 4 达超过 2 小时，腐蚀明显加剧，严重时甚至将
3、预膜时金属表面形成的保护膜破坏，需要重新预膜。我公司的pH 根据不同季节进行严格控制，夏季7.37.8，冬季 7.58。笔者遇到过正常运行时pH 高达到 9.2 超过 20 分钟情况，当时水体异常发白、 发浑，可见明显沉积发生。控制好 pH 关键是加强指标监控，有条件应安装在线pH 监测仪进行实时监控。巡检中注意观察水体颜色变化，及时通过加酸、碱将其控制在规定范围。实际工作中我们经常通过水体颜色便可判断pH 的结垢倾向以及杀菌的效果。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1
4、 页，共 4 页 - - - - - - - - - 调整 pH 计算加酸量可用以下公式：A=49M/9500.981000)M/1000 A单位循环水的加酸量， g/l；M 为加酸前后的碱度差；其中硫酸浓度为 98。1.2 浓缩倍数浓缩倍数的大小反映了水资源复用率的大小，也体现了药剂的消耗情况。 浓缩倍数大，节水、节药，但水质不易控制；反之，保证了水质，但成本增加。并且当浓缩倍数达到45 倍以上时，再提高倍数，补充水和排污水减少量很少。只是在相同倍数下， 随着温度增加， 补水量和排污水量会相应增加。我们一般将浓缩倍数控制在3.5 倍左右，曾经作过一次试验，1 周内将浓缩倍数从3.5 升至4.
5、6，水池的监测挂片上随即出现均匀的粘泥层，系统水质开始发黑，菌藻也同步增加。浓缩倍数一般可通过排污控制，反洗滤池也会对其影响。 在计算浓缩倍数时，我们选择以较为稳定的钾离子为准，有效地反映循环水浓缩的情况。1.3 亚硝控制一般来言，亚硝高，异养菌及真菌相应高。由于亚硝分析方便而快速，故在赤天化循环水系统中， 亚硝被当成了水中菌类情况的主要判断指标，它直接反映了氯气的杀菌效果。 根据我们实际经验， 亚硝超过 2mg/l，加氯几乎达不到效果，必须换用非氧化型杀菌剂。 需要指出的是， 在稳定情况下， 亚硝高主要还是系统漏氨或系统放氨引起的。我公司在2006 年循环水系统放氨较为严重，界区时常闻到刺鼻
6、的氨味， pH 也经常小幅上升，期间亚硝时常在1 mg/l 以上，延长加氯时间，增加氯气投加量也控制不住，多次交替投加非氧化型杀菌剂才确保水质。2、加药管理2.1 水质稳定剂在药剂质量得到保证的情况下，配药和加药环节应格外引起注意。我们的“419”采取的是现场配置，在07 年前，由于缺乏适当的搅拌装置，配“419”全为人工搅拌，易出现药液混合不均，分层的情况，在罐的上部测波美度为12，下部为 25，导致与六偏的配比达不到要求。07 年采取安装空气管线引入压力为0.4MPa 的工厂空气后解决问题。在加药方面除了常规的按规定加药外，值得注意的是当出现磷酸盐加药机无法满足指标，采用直接将六偏加入水池
7、时， 一定要尽量均匀分散投加， 否则可能导致局部磷酸盐浓度过高，发生磷酸钙沉积， 更要名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 注意避免投加在加碱管附近。 根据我们大修对每台泵进口滤网处的观察，A 台泵进口滤网池壁处的堆积的磷酸盐沉积吻合了我们的分析，因为操作工在A 台泵进口直接投加六偏是最近的，且A 台泵附近便是碱管投加点。对于我们类似的无机磷配方而言， 应时刻警惕聚磷酸盐的水解以及生成的磷酸钙沉积问题。根据影响磷酸钙沉
8、积的pH温度因数、钙因数、磷酸盐因数，我们密切监控观测水温、钙离子、正磷的变化，及时调整配方比例，pH、总无磷控制范围，以及浓缩倍数和增加滤池反洗，总体上避免了磷酸盐沉积的恶化，确保了水质。2.2 杀菌我公司以氯气为主要杀菌剂，采取间隔12 小时冲击性投加的方式。根据下式：CL2+H2O=HCLO+HCL ; 而次氯酸 HOCL 水中发生以下离解反应：HCLO=H+CLO-由于起杀菌作用的主要是次氯酸HOCL，根据 HOCL 于 pH 的关系，低 pH利于 HOCL 的存在。我们在加氯时通过及时加碱将pH 控制在 66.5 左右，在有效地保证了氯气的杀菌效果的同时避免了可能导致的腐蚀。3、冷却
9、塔3.1 冷却能力人们常把进出水温差 t 作为冷却塔冷却能力的衡量标准。事实上，出水温度 t2和进塔空气的湿球温度 的差值才是衡量冷却塔冷却能力的主要指标，因为湿球温度 才是冷却的极限值。3.2 冷却效果在冷却塔确定的情况下风机和填料是最为重要的冷却部件，这是众所周知的。但还有许多影响冷却效果的因素仍然值得高度重视。1）配水均匀。这是最易被忽视的重要因素，它甚至数倍于其它影响冷却塔性能的因素。对于横流塔，应尽力使水槽的水位控制在80200mm,并使各格配水池水位相等。损坏、堵塞的水嘴上应及时检查、清理、更换。2）风路及风量。风筒、风机叶片以下的孔洞、缝隙会使风短路，应全部封住。在风筒颈部，应使
10、风机叶片与风筒内壁的间隙应小于风机直径的0.3，因名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 为间隙处会存在涡流，间隙越大，风机效率越低。所以对于破损、变形的旧风筒应及时更换， 特别是换为新型动能回收型风筒，因为这样可 降低风筒出口动压提高风筒入口静压，动能回收可能达50以上。在安全的情况下，风机叶片的角度应调至最大，以保证足够的风量。3）换热器杂物堵塞。常见的换热器杂物堵塞主要来源于锈块、破碎塑料袋和昆虫尸体，应注意的是在
11、进行滤网的清理时特别小心避免清理下的脏物再次掉入池中，哪怕是一小部分都可能直接进入进口管，堵塞换热器。另外，对冷却塔进行灯光管制， 及时的清除池面能见的破碎塑料袋、昆虫尸体等杂物， 能直接地降低堵管的可能。 至于铁锈，只能靠有效的防腐和技改更换腐蚀管道及碳岗构件缓解问题。还要注意塑料填料的老化破碎可能导致的堵塞情况，发现时应及时作更换处理。我们在从05 年发现新塔塑料填料破碎情况，于06 年对其全部更换，在 07 年重点加强了池面杂物的清捞管理还将新塔的腐蚀碳钢布水槽托架更换为玻璃钢托架。 从大修换热器打开的情况看，无论是锈块、 破碎塑料袋和昆虫尸体等杂物明显减少。参考文献：1、唐受印，戴友芝。工业循环水冷却水处理。化学工业出版社，2003 2、齐冬子。敞开式循环冷却水系统的化学处理。化学工业出版社，2001 3、毕永尧。关于冷却塔。2005 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -