凈循環(huán)水系統水質(zhì)穩定試驗與分析

第22卷2004. 6(總第114期)冶金設備管理與維修凈循環(huán)水系統水質(zhì)穩定試驗與分析胡予秋王小美(安鋼煉鐵廠(chǎng)安陽(yáng) 455004浙江武義自來(lái)水公司 武義 321200)商要通過(guò)水質(zhì)穩定試驗,確定了阻垢分散劑的投加量及殺茵滅藻劑的使用濃度,循環(huán)系統穩定順行。關(guān)鍵詞水質(zhì)試驗藥判加藥量安鋼煉鐵廠(chǎng)凈循環(huán)冷卻水系統總貯水量200m3 ,循環(huán)根據水質(zhì)分析結果,分別對其朗格利爾(Langlier)飽和量400m'/h,補充水量10~ 15m/h.系統管道材質(zhì)為碳鋼，指數 和雷茲納(Ryzner)穩定指數判定,由于碳酸鈣飽和.換熱器材質(zhì)為紫銅。循環(huán)冷卻水通過(guò)循環(huán)水泵進(jìn)人設備換pHs是根據平衡理論推導出來(lái)的,對實(shí)際作用中各種復雜熱器，進(jìn)行熱交換,回水經(jīng)冷卻塔冷卻后回到吸水井,換熱因素考慮不全面,沒(méi)有考慮結晶、電化學(xué)過(guò)程和水中膠體的器進(jìn)口水溫25C、出口水溫28Cr全廠(chǎng)分為2套系統。為合影響,而且把碳酸鈣既可延緩腐蝕又促使結垢來(lái)考慮,所以理確定水處理藥劑及加藥量,我們分別對2系統進(jìn)行了水水質(zhì)腐蝕和結垢問(wèn)題應該將飽和指數L.SI與穩定指數RSI質(zhì)穩定試驗。配合應用,用來(lái)分析循環(huán)冷卻水補水系統和在不同濃縮倍該試驗遵照國家標準GB/50050- 95<工業(yè)循環(huán)冷卻水率下的水質(zhì)結構或腐蝕傾向。處理設計規范)規定的原則和標準進(jìn)行擬定。RSI= 2pHs-pH敞開(kāi)式循環(huán)系統標準如下:污垢熱阻值為1. 72X10-+ .pHs= (9.3+A+B)- (C+D) (A,B,C,D 為可查表~3.44X 10~‘(m2●K)/W，碳鋼腐蝕率小于或等于系數)0. 125mm/a,銅腐蝕率小于或等于0. 005mm/a,異養菌總.飽和指數與穩定指數指標見(jiàn)表2。數小于5X 105個(gè)/mL.試驗中篩選的水處理藥劑主要采用國家推廣使用的有表2飽和指敷與穩定指數指標機膦低磷系統產(chǎn)品,經(jīng)試驗證明,性能指標均能達到GB/.SI>0結垢LSI=0時(shí)穩定50050-95中有關(guān)規定的內容,甚至優(yōu)于國家標準的要求。LSI<0胸蝕RSI<3.7嚴重結垢1循環(huán)水系統結垢腐 蝕原因分析RSI=7.5~9.0嚴重腐蝕 RSI=5.0~6.0 輕度結垢敞開(kāi)式循環(huán)水系統是冷卻水通過(guò)敞開(kāi)式對流、蒸發(fā)面RSI=7.0~7.5 輕微腐蝕 RSI=6. 0~7.0水質(zhì)較穩定得到冷卻,其冷卻水可以循環(huán)使用，直至被濃縮到一定的濃縮倍數后再行排放的冷卻水系統。循環(huán)后可以大量節約用從表1指數判斷結果可知:煉鐵廠(chǎng)2套系統的循環(huán)冷水,尤其在北方等缺水地區更為適合。由于循環(huán)水在運行過(guò)卻水屬于結垢性的水質(zhì),隨著(zhù)濃縮倍率的增加,結垢的趨勢程中不斷依縮,溶解氧和二氧化碳含量也隨之改變,導致水增強。水系統在5種濃縮倍率條件下均判定為結垢性的水質(zhì)發(fā)生較大變化,大致情況為:水中各離子增加、溶解氧增質(zhì)，當濃縮倍率為2.5時(shí),為嚴重結垢性水質(zhì)。因此我們在加、循環(huán)水中CO:脫除、微生物繁行、電偶腐蝕等。因此容配方篩選時(shí)主要側重于選擇性能優(yōu)良、對鈣的容忍度高、阻易引起系統的腐蝕結垢、沉積和微生物生長(cháng),需要投加一垢能力較強的阻垢分散劑。但水中存在溶解氧等因素,也有定量的阻垢劑和緩蝕劑來(lái)控制系統中的腐蝕和結垢現象?？赡軐饘俳Y構產(chǎn)生腐蝕的可能性,同時(shí)流經(jīng)冷卻塔時(shí)可能會(huì )進(jìn)人塵土雜質(zhì)，光照和環(huán)境都給細菌和藻類(lèi)生長(cháng)繁殖2水質(zhì)穩定指數判斷提供了有利的條件,菌藻在生長(cháng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生生物粘泥2.1水質(zhì)分析根據某中心實(shí)驗室在安鋼煉鐵分廠(chǎng)現場(chǎng)取得水樣進(jìn)行富集,其代謝產(chǎn)物都可能加速設備的腐蝕速度,因此在水處分析的結果,現場(chǎng)運行的循環(huán)冷卻水補水水質(zhì)指標見(jiàn)表1.理整體方案充分考慮阻垢的同時(shí),也綜合考慮對系統緩蝕和殺菌滅藻的治理。表1系統-.二補充水水質(zhì)指標3兩系統的阻垢分散劑確定試驗分析項目3.1阻垢 試驗統_+總硬度+Ga2+ 總容解固形物SOF-總堿度Mg2+HOO- C-3.1.1 試驗方法.plmg/L_ mg/L mg/Lmg/n/Lmng/L_ g/ mg/L試斯中國煤化工W按-定的濃度投一7.2 487.2 348.7160309.524.41 3.8541 80.51入現場(chǎng):浴鍋中進(jìn)行濃縮，三二7.1 452.4 313.82801.116.198 3.8.5 619.8 53.1溫度控MHCNMHG表中:一以CaC0s計.3.1.2試驗結果2.2 水質(zhì)評價(jià)3.1.2.1濃縮倍寧的判斷依據冶金設備管理與維修第22卷2004. 6(總第114期)本實(shí)驗的濃縮倍率.以下列經(jīng)驗公式判斷:另從殺菌滅藻劑衰變試驗結果可知80mg/L的ALT-SM投加48h后,其殺菌率仍然維持在95%以上。0A-CI- YDH .3.3.2殺茵天藻剌與阻垢緩蝕剌相互彰 響試驗其中:YD--水中的硬度/(mg/L);殺菌滅菜劑不僅要有較好的殺菌效果,低毒廣譜,而且Cl--氯離子濃度/(mg/L).還必須對配合一起使用的阻垢緩蝕劑無(wú)相互影響。為此,我當OA=0.2時(shí),K為最高濃縮倍率;0A=0時(shí),K為們將100mg/LALT-SM與篩選出的阻垢分散劑ALF-穩定濃縮倍率;最高濃縮倍率時(shí)相應的碳酸鹽硬度即為極ZF,30mng/L混合使用,放置模擬水中，測定阻垢率、緩蝕率限碳酸鹽硬度。及殺菌率。整理實(shí)驗數據見(jiàn)表5。3.1.2.2 濃縮倍率的確定系統一濃縮倍數試驗見(jiàn)表3。表5殺菌滅藻劑與 阻垢缊蝕及相互影晌試驗表3系統一濃縮倍數試驗藥劑名稱(chēng)使用濃度阻垢紫銅腐蝕率殺菌率%mm/aALF-ZF:用量 a-IDKc穩定濃縮最高濃縮ALF-ZF: 30mg/L1000.002mg/Img/L倍率87.76501.81.09 0. 06從試驗數據來(lái)看,同時(shí)添加殺菌滅藁劑與緩蝕阻垢劑，93.39 482.31.16 0.17相互并不影響,不降低藥劑效果。096.61 482.3 1.20 0.211.3.4動(dòng) 態(tài)模擬試驗88.56 535.91.10 0.00為了驗證以上阻垢和緩蝕試驗結果,使試驗效果更接103.9 584.6 1.29 0.09近現場(chǎng)熱交換情況,必須采用動(dòng)態(tài)模擬試驗，在實(shí)驗室給定128.0 696.71.59 0. 16條件下，模擬現場(chǎng)的流速、流態(tài)、水質(zhì)、金屬材質(zhì)、換熱強度15142.5 755.21.77 0. 221.1 1.和冷卻水進(jìn)出口等主要參數,連續試驗15d后,檢查腐蝕與154.6 930.60.01結垢情況。將循環(huán)水濃縮倍率維持在1.5~2.5之間時(shí)的結170.7 979.32.12 0.11果見(jiàn)表6.182.8 1042.6 2.27 0. 1330188.4 1037.72.340.211.9表6動(dòng)態(tài)模擬試驗數據數藥3.2旋轉掛片 腐蝕試驗ALF-ZHALF-ZF試驗儀器:RCC- I型旋轉腐蝕掛片試驗儀,材質(zhì)采用項目_(5m/L)(5mg/.)碳鋼和紫銅。污垢熱阻1.95X10-+1.81X10-* 4. 76X10-腐蝕率(mm/a)=87600(W.-W。- - W')/(STp)(m2. K)/W式中W.- 試驗前試片重量/mg;碳鋼腐蝕奉0.0310.0250.315Wo- -. 試驗后試片重量/mg;nn/aWo--試驗酸洗失重;紫恫腐蝕率0.0030.0010.009 .W1-W.-w.'一試驗后 的試片平均失重;S--試片總表面積,S = 28cm2;T一試片 放置時(shí)間/h;3.5結果分析 .p- -試片比重/(g/cm2),紫銅8. 94,碳鋼7. 92.通過(guò)試驗,篩選出符合系統的水處理劑ALF-ZH和殺系統二試驗腐蝕速率紫銅為0.02~0.013mm/a,碳鋼菌滅藻劑ALT-ZM;投加濃度分別為系統一(系統二):為0. 21 ~0.284mm/a.30mg/L(45mg/L)和100mg/L時(shí)阻垢率均可達100%;紫3.3殺菌滅藻試驗銅腐蝕率0.002mm/a,碳鋼腐蝕率0.021mm/a,殺菌率可3.3.1殺茵試驗達100%;因試驗與現場(chǎng)存在-定區別,現場(chǎng)濃縮倍率控制試驗方法:把含菌量的富集水樣200mL倒人500mL在2. 0~2.5.已滅菌的三角瓶中并塞上脫脂棉,取樣化驗異養菌數,即原.5結語(yǔ)始菌數,然后加入一定量的殺菌滅藻劑ALT-SM置于細根據現場(chǎng)情況,經(jīng)過(guò)多次的科學(xué)試驗,篩選出符合現場(chǎng)菌培養箱中,加藥后每隔4h化驗細菌總數,按下式計算殺菌率,計算結果如表4.使用的阻垢分散劑ALF-ZF1.緩蝕阻垢劑ALF-ZH和殺.殺菌率(%)=原始菌數-存活菌數x 100菌滅藻劑ALT-SM的運行加藥配方,阻垢率達99%以上，原始菌數殺菌率達100% ,碳鋼和銅的腐蝕率均優(yōu)于國家標準。通過(guò)試驗明確了阻垢分散劑的投加量及殺菌滅藻劑的使用濃表4不同劑量下的殺菌率中國煤化工堅。三分藥劑、七分管ALT-SM/(mg/L)70809010理,通理,目前,煉鐵廠(chǎng)兩循環(huán)水iYHCNMHG,取得了令人情意的.殺菌率/% .87.499.5 99. 7效果。(2004-08-02收稿)-11一