濃縮型循環(huán)水藥劑的試驗研究

第44卷第1期聚氯乙烯Vol. 44. No2016年1月Polyvinyl ChlorideJan.,2016濃縮型循環(huán)水藥劑的試驗研究劉建朝’,莘仲明(湖州歐美新材料有限公司,浙江湖州313000[關(guān)鍵詞]循環(huán)冷卻水;節能降耗;濃縮倍率;腐蝕速率」[摘要]根據現場(chǎng)補水水質(zhì)及往期循環(huán)水系統運行狀況,采用濃縮型循環(huán)水藥劑對系統運行狀況進(jìn)行了全程跟蹤?，F場(chǎng)運行數據證明了濃縮型循環(huán)水藥劑的適用性及經(jīng)濟價(jià)值。[中圖分類(lèi)號]TQ085.4【文獻標志碼]B[文章編號]1009-7937(2016)01-0039-03Experimental study on concentrated reagents for circulating waterLIU Jianzhao, SHEN ZhongmingHuzhou Ochemate Material Technologies Co, Ltd, Huzhou 313000, China)Key words: circulating cooling water; energy saving and consumption reduction; concentrationratio: corrosion rateAbstract: According to quality of supplemented water and the original operating conditions of watercirculation system, concentrated reagents for circulating water were used and the running status of thesystem was tracked. Field operation data proved the applicability and economic value of the concentratedent1循環(huán)水水質(zhì)動(dòng)較大情況下,使循環(huán)水系統安全穩定運行。水源河北某化工廠(chǎng)循環(huán)冷卻水系統原采用HL型緩水質(zhì)數據見(jiàn)表1,循環(huán)水處理工藝流程見(jiàn)圖1。蝕阻垢劑,為不加酸自然pH值運行工藝(投加緩蝕表1水源水質(zhì)數據阻垢劑,不加酸調整循環(huán)水堿度和pH值),按照配Table 1 Data of water resources quality方要求循環(huán)水的鈣硬度控制在400mgL(以Ca-_水源日期以)/(=)p鐵)八)以氯/(gCO3計)以?xún)?。?014年6月開(kāi)始,該化工廠(chǎng)循環(huán)地下水2014-07-14133.62014-11-14149.30.082水系統補水水源由地下水更換為地表水。根據該區地表水2014-07-14190.40.110域地表水特征,在汛期時(shí),高山上的高堿度、高硬度2014-08-14182.3水被沖下,導致地表水鹽含量、懸浮物及泥沙含量很2014-09-140.1242014-10-14高。因水質(zhì)、補水工藝發(fā)生了明顯的變化,為了在高2014-11-14硬度、補水水質(zhì)多變條件下,仍能使系統維持在較高2方案應用的濃縮倍率下穩定運行,達到節水目標該化工廠(chǎng)決2.1方案介紹定采用多組分濃縮型藥劑和水處理方案,并在該循通過(guò)對循環(huán)冷卻水系統的全面調查,并結合循環(huán)水系統進(jìn)行在線(xiàn)換型試驗,于2014年7月上旬開(kāi)始。試驗目標:①在補充水硬度明顯提高、水質(zhì)波動(dòng)環(huán)水的水質(zhì)及系統運行特點(diǎn),采取如下水處理方案。較大的情況下,考察多組分濃縮型循環(huán)水藥劑和水(1)采用濃縮型阻垢分散劑+濃縮型緩蝕劑方處理方案是否仍然可以使系統維持在較高的濃縮倍案,與其他處理方案相比,其特點(diǎn)是適用于高硬度、率下運行。②緩蝕阻垢性能能否滿(mǎn)足高濃縮倍率運高溫以及長(cháng)停留時(shí)間工況。行的要求。③濃縮型緩蝕阻垢劑能否滿(mǎn)足在水質(zhì)波(2)采用HTS技術(shù)(高通量篩選)將循環(huán)水藥[收稿日期]2015-03-10[作者簡(jiǎn)介]劉建朝(1982—),男,工程師,從事循環(huán)水系統處理應用工作?；厥张c利用聚氯乙烯2016年劑進(jìn)行濃縮,與市售常規藥劑相比,具有藥劑投加劑實(shí)現最佳的阻垢和緩蝕效果。量低的特點(diǎn)。5)采用投加濃硫酸調整循環(huán)水pH值及堿度。(3)將阻垢分散劑和緩蝕劑分開(kāi),與市售常規6)采用雙陽(yáng)離子雙鍵季銨鹽類(lèi)殺菌劑配合氧藥劑相比,具有現場(chǎng)使用靈活的特點(diǎn),適用于補水水化性殺菌劑進(jìn)行微生物控制,有效防止微生物滋生質(zhì)多變而帶來(lái)循環(huán)水水質(zhì)波動(dòng)較大的系統。和在汛期由于補水水質(zhì)較差而帶來(lái)泥沙堵塞換熱器(4)采用線(xiàn)性大分子共聚物高效分散,該共聚的現象出現。物可在惡劣條件下提供性能優(yōu)良的分散性能,幫助循環(huán)水回水循環(huán)水補水外來(lái)地表水地表水循環(huán)水供水廠(chǎng)內水塘循環(huán)水排污水圖1循環(huán)水處理工藝流程Fig 1 Process flow of treating circulating water2.2試驗運行期間的基本情況3應用效果2014年7月下旬至2014年12月底,循環(huán)冷卻3.1試驗數據的分析水系統中的磷、鈣、鐵、氯等得到了較好的控制,濃縮3.1.1鈣硬度的變化倍率一直穩定在較高的范圍內,碳鋼、不銹鋼、銅等從表2可以看出:在線(xiàn)試驗期間,鈣硬度均控制材質(zhì)腐蝕率均低于GB50050-2007《工業(yè)水處理設在500~550mg/L。2014年7月更換藥劑之前鈣硬計規范》。度只能控制在400mg/L以下,濃縮倍率大約3.0在線(xiàn)試驗運行期間的磷、鈣、鐵、氯平均含量及倍。雖然補水水質(zhì)變差,采用濃縮型循環(huán)水藥劑仍平均濃縮倍率數據如表2所示,在線(xiàn)監測換熱器顯然能將濃縮倍率控制在3.0倍左右。示的碳鋼、不銹鋼、銅的平均腐蝕速率數據如表3所3.1.2緩蝕阻垢情況小循環(huán)水中總鐵是系統是否發(fā)生了腐蝕的一個(gè)標表2磷、鈣、鐵、氯、濃縮倍率平均數據志。從表2的數據可以看出:整個(gè)試驗期間,系統總Table 2 Average concentration ratio of鐵質(zhì)量濃度平均值低于0.7mg/L,對比表1補充水phosphorus, calcium, iron and chlorine的數據與較高濃縮倍率總鐵能夠保持在這樣的水日期p(磷)/p(鈣)p(鐵》/p(氯)/濃縮mgL)(mg)(mgL)(mg)倍率平,波動(dòng)非常小。2014-07-14541.10.58表3的數據能更直接地反映系統的腐蝕情況?，F2014-08-143.51553.6場(chǎng)監測結果表明:監測換熱器試管及掛片的腐蝕速率2014-09-143.082014-10-143.35519.80.62均低于GB50050—2007《工業(yè)水處理設計規范》規定2014-11-14即碳鋼的腐蝕速率小于0.075mm/a,不銹鋼及銅腐蝕2014-12-143.20537.1速率小于0.005mm/a。換熱器系統的腐蝕與結垢均表3碳鋼、不銹鋼、銅的平均腐蝕速率數據得到了很好的控制,監測換熱器試管沒(méi)有結垢現象。Table 3 Average corrosion rate of3.2試驗總結arbon steel stainless steel and copper河北某化工廠(chǎng)自2014年7月下旬開(kāi)始采用濃腐蝕速率/(mm/a)日期2碳鋼Q25碳鋼不銹鋼銅縮型循環(huán)水藥劑在循環(huán)冷卻水系統使用,截至20142014-07-140.0380.0052年12月底,循環(huán)冷卻水系統已穩定運行5個(gè)月,各2014-08-140.04450.05070.0000.0028項運行指標得到了良好的控制,換熱器的效率得到2014-09-140.06220.05170.00010.00122014-10-140.02160.01470.00050.0025了有效的保障。在補水水源改變后,補水水質(zhì)發(fā)生201411-140,0180,0124非常惡劣變化的條件下,濃縮倍率穩定控制在3.02014-12-1400030.0031倍左右,相對減少了排污量和補水量,同時(shí)降低了運40第1期劉建朝等:濃縮型循環(huán)水藥劑的試驗研究收與剩庭行成本,達到了提高濃縮倍率、節約用水的目的。4.2經(jīng)濟效益對比應用結果表明:裝置所在地區的工業(yè)用水及排污費用計算如(1)采用濃縮型循環(huán)水藥劑配合加酸工藝,提下:工業(yè)用水價(jià)格為2.20元/t,地表水費用為1.3高了循環(huán)水的濃縮倍率,節水減排效果顯著(zhù)元/t,排污費用為0.7元/t。如果按照原工藝進(jìn)行(2)在保持循環(huán)水系統高濃縮倍率運行的情況處理,濃縮倍率最高控制在2.0倍左右,采用濃縮型下,該方案的緩蝕阻垢劑適用于鈣硬度高、水質(zhì)波動(dòng)水處理藥劑能夠在水源改變的條件下,將濃縮倍率較大的循環(huán)水。仍然控制在3.0倍左右,意味著(zhù)同時(shí)節約了補充水4經(jīng)濟效益分析水費及排污費,所以每減少1t排污節約2.0元。4.1排污量減少(1)對全年的經(jīng)濟效益測算依據條件(以全年11000m3/h循環(huán)冷卻水系統在不同濃縮倍率運行時(shí)間8000h測算下排水量變化曲線(xiàn)如圖2所示,補充水量變化曲線(xiàn)①依據原工藝,濃縮倍率按2.0倍計算,平均補如圖3所示。水量為288.94t/h。②采用濃縮型水處理藥劑后,濃縮倍率按3.0倍計算,平均補水量為216.7t/h,節約用水7224t/hE2889(2)全年節水經(jīng)濟效益:①地下水改為地表水后,節約費用:216.70.9×8000=1560240(元/a)15011447②采用濃縮型藥劑與采用原配方相比,節約費s25.7164圖110圖用000=1155840(元/a)。③經(jīng)濟效益:1560240+1155840=2716080(元/a)。0253045505560濃縮倍率與節水產(chǎn)生的經(jīng)濟效益相比,水處理藥劑費用圖2排水量變化曲線(xiàn)圖的增加幅度在合理的范圍內。值得一提的是,經(jīng)濟Fig 2 Curve of change in volume of water discharge效益的計算無(wú)法反映節水所帶來(lái)的資源效益,在水資源十分緊張的河北地區這一點(diǎn)更加值得重視。5補充建議(1)根據現場(chǎng)的實(shí)際運行工況,需要尋找一個(gè)裴測、沙A蛋函幣四田幣適合本系統的濃縮倍率的控制范圍。實(shí)踐表明,該系統濃縮倍率控制在3.0左右較為合適,過(guò)高的濃縮倍率會(huì )使系統發(fā)生的腐蝕與結垢的風(fēng)險增大。3(2)在高濃縮倍率下運行時(shí),循環(huán)水系統對于L5202530354045505560換熱器的泄漏更加敏感,一旦發(fā)生泄漏,循環(huán)水水質(zhì)濃縮倍率很難控制,需要較長(cháng)的時(shí)間才能恢復正常。圖3補充水量變化曲線(xiàn)圖Fig 3 Curve of change in volume of supplementary water[編輯:杜桂敏]瞽瞽旮瞽瞽瞽瞽瞽韓贔督瞽瞽韓瞽瞽瞽瞽瞽瞽瞽贔瞽瞽瞽瞽瞽瞽瞽瞽瞽膂瞽瞽瞽贔瞽贔替贔瞽瞽瞽瞽瞽替替(上接第38頁(yè))5元/m3計算,一套60萬(wàn)aPVC生產(chǎn)線(xiàn)配套的廢次按工業(yè)水價(jià)3元/m3計算,每年可直接降低工業(yè)水氯酸鈉回用裝置每年可節約處理成本612萬(wàn)元。生產(chǎn)成本367.2萬(wàn)元/a結語(yǔ)兩項降低成本累計873.2萬(wàn)元/a,經(jīng)濟效益明實(shí)踐證明:廣西德陸科技有限公司自主研發(fā)的廢次氯酸鈉綜合利用工藝技術(shù)可行、實(shí)用、投資低、3.2環(huán)保效益效益明顯,符合環(huán)境保護與節能的國家工業(yè)發(fā)展的廢次氯酸鈉回用后,可降低污水處理廠(chǎng)的處理水產(chǎn)業(yè)政策。量,緩解了污水處理壓力。按含鹽污水處理成本平均[編輯:杜桂敏]