利用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現循環(huán)水系統高濃縮倍數運行

水處理技術(shù)乙烯工業(yè)2007,19(1) 61~64ETHYLENE INDUSTRY利用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現循環(huán)水系統高濃縮倍數運行宋宇輝，紀琳，薜傳忠(中國石油獨山子石化分公司乙烯廠(chǎng),新疆獨山子, 833600)摘要:中國石油獨山子石化分公司乙烯廠(chǎng)兩套循環(huán)水系統通過(guò)運用先進(jìn)的循環(huán)水自動(dòng)加藥系統、美國貝迪HPS-1及國產(chǎn)高性能有機膦配方兩種不同的水處理藥劑,達到了提高循環(huán)水系統的濃縮倍數、節約新水補充量及水質(zhì)控制較好的目標。關(guān)鍵詞:循環(huán)水;自動(dòng)加藥;水質(zhì)控制.1循環(huán)水 系統簡(jiǎn)介h的鋼筋砼結構橫流式水塔3間,4 500 Vh的鋼筋中國石油獨山子石化分公司乙烯廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)砼結構逆流式水塔1間。設計循環(huán)水量9 500 m3/稱(chēng)獨山子乙烯廠(chǎng))有循環(huán)水場(chǎng)兩座,第1循環(huán)水系h ,保有水量4 500 m',主要向碳四車(chē)間順丁橡膠統有處理量為2500 Vh的鋼筋砼結構橫流式水塔車(chē)間、乙二醇車(chē)間、空分空壓車(chē)間等供循環(huán)水。6間。設計4 500 Vh的鋼筋砼結構逆流式水塔3循環(huán)水系統補充水主要由2個(gè)水源提供,一間。設計循環(huán)水量25000m2/h,保有水量水源為奎屯河河水,二水源為地下水。補充水水質(zhì)9 500 m',主要向乙烯車(chē)間、聚乙烯車(chē)間、聚丙烯車(chē)根據季節變化波動(dòng)， 每年第1、第4季度以二水源為間供循環(huán)水。第2循環(huán)水系統有處理量為2500V主;第2.第3季度以一水源為主,補充水水質(zhì)見(jiàn)表1。表1補充水水質(zhì)mg/L項目2005年1季度 2005年3季度 項目2005年1季度2005 年3季度項目2006 年1季度2005 年3季度pH值7.818.13總堿度83.9876.25MgZ*29.1715.36電導率/340.00215.31氯化物16.545.44硫酸根50.7129.52(pS.cm- )總硬度130.8194.08 .總鐵0.140.09全硅7.308.33鈣硬度103.9378.80濁度/FTU0.400.43三碳酸根77.5084.25注:總硬度、鈣硬度、總堿度的單位以CaCO2計。根據系統補充水水質(zhì),采用雷茲諾指數(RSI)次的人工監測來(lái)進(jìn)行水質(zhì)調控,存在工人加藥勞動(dòng)強計算補充水的RSI,確定原水為腐蝕性水,濃縮至3度較大及監測成本較高、調整滯后、水質(zhì)穩定性較差倍以上轉為結垢型水,濃縮至5倍以上時(shí)轉為嚴等問(wèn)題。為此獨山子乙烯廠(chǎng)在兩座循環(huán)水場(chǎng)運用了重結垢型水。故只有采用高性能的緩蝕阻垢分散SmatFed自動(dòng)加藥設備和在線(xiàn)監測系統,同時(shí)運用了藥劑配方,控制適當的pH值,循環(huán)水系統才能實(shí)兩種先進(jìn)的水處理藥劑,以解決上述問(wèn)題?，F在高濃縮倍數下穩定運行。3 SmatFed自動(dòng)加藥及在線(xiàn)監測系統2采用先進(jìn)水處理藥劑配方 及自動(dòng)加藥系統獨山子乙烯廠(chǎng)循環(huán)水系統從1995年開(kāi)工后- -3.1 簡(jiǎn)介中國煤化工監測系統是- -套由直采用傳統有機膦系配方,該配方水質(zhì)容忍度窄、適應水質(zhì)變化能力差,濃縮倍數最高允許控制在5CCHC N.M.Hax207-01-1..倍,循環(huán)水濁度控制在10 FTU以下,補水及排污量較作者簡(jiǎn)介:宋宇輝(1969- ),女,高級工程師,991年畢業(yè)于武大;加藥采用水射器進(jìn)行間歇投加,依靠每4小時(shí)1漢水利電力大學(xué)熱動(dòng)系應用化學(xué)專(zhuān)業(yè),現在乙烯機動(dòng)處工作。乙烯工業(yè)第19卷計算機控制的配合阻垢、緩蝕、殺菌、pH值調節的器材質(zhì)的陽(yáng)極及陰極保護,形成堅韌的r-Fe2O3 鈍全自動(dòng)加藥、在線(xiàn)監測控制系統。加藥設備及在化保護膜,有效抑制鐵金屬材質(zhì)腐蝕。HRA 是一線(xiàn)監測系統的安裝采用撬裝方式,- -體式泵架上種耐鹵素氧化的唑類(lèi)銅緩蝕劑，系統可以在使用面固定加藥泵、過(guò)濾器、控制箱、在線(xiàn)表以及相應氯氣等低成本氧化性殺菌劑的情況下,獲得理想的配管接頭。在線(xiàn)監測儀表主要有pH值、氧化還的銅緩蝕效果。原電位(ORP).、電導率、濁度儀等。微生物的抑制采用連續投加液氯的方式,控自動(dòng)加藥設備第1循環(huán)水系統由5臺電磁隔制余氯在0.1~0.5mg/L,配合添加生物表面活性膜計量泵第2循環(huán)水系統由4臺電磁隔膜計量劑NB2001、NB2301 ,可提高氧化性殺菌劑的殺生效泵組成,能夠分別將緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、殺菌能及對生物粘泥的剝離作用,可防止變種菌產(chǎn)生增效劑、硫酸等進(jìn)行自動(dòng)投加。電磁隔膜計量泵抗藥性及藻類(lèi)粘泥的產(chǎn)生。能夠依據排污水量精確加藥,且標定準確、快捷。(2)投用。加藥罐的液位能夠連續顯示，可實(shí)現藥劑消耗量2005年4月5日在第1循環(huán)水系統采用貝迪的自動(dòng)統計。藥劑投加方式靈活,可以實(shí)現定時(shí)投公司水處理藥劑。由于該系統在配方轉換前已經(jīng)加和根據補水方式自動(dòng)投加。每臺藥劑泵均具備處在運行狀態(tài),為確保生產(chǎn)裝置的連續運行,在充自動(dòng)、手動(dòng)定時(shí)三種控制方式,系統可根據設定值分考慮系統水質(zhì)狀況及運行狀況的前提下,配方自動(dòng)控制pH值ORP、排污量及各種藥劑投加量。轉換采取了平穩過(guò)渡的方式。即在原處理配方的SmatFed軟件通過(guò)計算機、PLC采集數據發(fā)出基礎上,向循環(huán)水系統中一次性投加新配方所需控制指令,具有直觀(guān)友好的全中文接口,操作方的藥劑，而不進(jìn)行系統的化學(xué)清洗和預膜。投藥便,并可對歷史數據可進(jìn)行保存。順序為:先投加NB2301粘泥剝離劑950 kg,密閉運3.2 運用效果行8小時(shí)后開(kāi)始排污置換,15小時(shí)后水質(zhì)置換合(1)實(shí)現了各類(lèi)水處理藥劑的自動(dòng)控制、自動(dòng)格,開(kāi)始基礎投加0P8492抑制劑300 kg、JLC6010投加及部分水質(zhì)指標的在線(xiàn)監測。銅緩蝕劑150 kgMS6222緩蝕劑100 kg。4月8日(2)水質(zhì)控制平穩率較人工沖擊性投加藥劑自動(dòng)加藥系統開(kāi)始運行,4月5日至13日水質(zhì)處時(shí)有了較大的提高,磷含量的波動(dòng)范圍由人工投于調整期,4月14日水質(zhì)轉入正常。加時(shí)的5.5 mg/L下降至自動(dòng)投加時(shí)的1.3 mg/L,(3)運用效果對比。實(shí)現了水質(zhì)指標的平穩控制。表2為使用貝迪水處理技術(shù)前后,循環(huán)水系(3)采用自動(dòng)加藥及監測設備后,由于水質(zhì)控統各項指標對比。制較為平穩,該廠(chǎng)將人工監測頻率由原來(lái)的4小.從表2可看出,第1循環(huán)水系統采用貝迪水時(shí)1次降為12小時(shí)1次,減輕了工人的勞動(dòng)強度,處理技術(shù)后,在系統存在泄漏的情況下,水質(zhì)各項降低了化驗分析成本。指標控制較好。腐蝕率從使用前的平均0.045mm/a'下降至0.017 mm/a,粘附速率從9.09 m.c.m4兩種水處理藥劑 配方的運用及效果下降至6.99 m.c.m,異養菌從38 106個(gè)/mL下降4.1貝迪水處理藥劑至1 999個(gè)/mL,濃縮倍數從使用前的2.82倍上升(1)特點(diǎn)。至7.75倍,循環(huán)水系統補水量減少91.5 kt。雖然結垢抑制選用HPS-I聚合物。該專(zhuān)利分散藥劑費用增加了3.21萬(wàn)元,但綜合費用每月可節劑對磷酸鈣、懸浮固體、鐵、碳酸鈣垢均有優(yōu)異的約5中國煤化工計算)。分散性能，可將循環(huán)水系統中鐵分的控制指標由MYHCNMHG檢修時(shí),未發(fā)現點(diǎn)0.5 mg/L以?xún)确艑挼?.0 mg/L以?xún)?鈣的容忍度蝕、結垢等現象,換熱管表面較為清潔平滑,說(shuō)明可高達1 200 mg/L。還可用無(wú)機磷酸鹽作為換熱水質(zhì)控制較為成功。第19卷宋宇輝等.利用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現循環(huán)水 系統高濃縮倍數運行●63●表2第1循環(huán)水系統控制技術(shù)指標對比采用傳統水處理藥劑(未采用 自動(dòng)加藥技術(shù))采用 貝迪技術(shù)水處理藥劑(采用自動(dòng)加藥技術(shù))項目控制值2004年5月實(shí)際值2005年5月實(shí)際值pH值7.00~9.508.468.00-8.408.39 .鈣硬度(以GaCO3計)(mg*L~")75- 1 200251.7475-1 200641.68藥劑控制/(mg+L-")有機膦≥3.84.5正磷3.0-5.03.61濁度/FTU .≤10.0010. 190~ 30.008.11腐蝕率/(mn*a-')≤0.0750.0450.017粘附速率/(m.c. m)≤15.009.09異養菌/(個(gè).mL-1)≤lx10°38 106≤1x 105.1 999濃縮倍數2.00-5.002.825.00~ 8.007.75補水量/kt261.3169.8藥劑投加量/(kg"d-")75藥劑費用/萬(wàn)元9.2112.49噸水處理成本/元0.0160.0080.009注:由于乙烯車(chē)間的10- E- 207換熱器自2005年3月起發(fā)生泄漏且無(wú)法切出,一循系統- -直處于泄漏工況下運行。4.2國產(chǎn)高分散性能有 機膦配方(2)投用。(1)特點(diǎn)。2005年8月10日第2循環(huán)水系統采用國產(chǎn)高.阻垢緩蝕方案仍采用有機膦系配方,但與傳.性能有機膦配方。由于該系統在配方轉換前也已統的有機膦配方相比,采用了新的具有較強分散經(jīng)處在運行狀態(tài),因此也同樣采取了平穩過(guò)渡的性能的大分子有機膦單體,可使藥劑對水中鈣容方式,即在原處理配方的基礎上,向循環(huán)水系統中忍度提高到1200 mg/L。此藥劑在高鈣濃度、高濃--次性投加新配方所需的藥劑,而不進(jìn)行系統的縮倍數及高溫、長(cháng)停留時(shí)間條件下,具有較好的阻化學(xué)清洗和預膜。投藥順序為:先投加粘泥剝離垢分散和緩蝕性能,可有效地控制金屬腐蝕和換劑1 350 kg密閉運行到11日。為了進(jìn)一步加強剝熱器[的結垢問(wèn)題。離效果,11日再次投加粘泥剝離劑1 350 kg,運行殺菌滅藻方案采用連續投加液氯氧化性殺菌至12日開(kāi)始排污置換。48小時(shí)置換合格后系統劑對微生物進(jìn)行抑制,同時(shí)在系統中投加殺菌增開(kāi)始進(jìn)行基礎投加,共投加KF-阻垢劑200kg、效劑,使系統循環(huán)水中微生物數量長(cháng)期維持在較KF-緩蝕劑50kg及KF-銅緩蝕劑50kgo低水平。定期沖擊投加非氧化性殺菌劑對產(chǎn)生抗(3)效果對比。藥性和變異的微生物進(jìn)行殺滅,從而穩定控制微表3為使用國產(chǎn)高性能有機膦配方后,循環(huán)生物,防止其過(guò)量增長(cháng)對系統帶來(lái)的危害。水系統各項指標對比情況見(jiàn)表3。表3第2循環(huán)水系統控制技術(shù)指標對比采用傳統水處理藥劑(未采用自動(dòng)加藥技術(shù))采用國產(chǎn) 高性能有機膦配方(采用自動(dòng)加藥技術(shù))2006年5月實(shí)際值8.858.10~8.508.37鈣硬度(以CaCO,計)/(mg*L-")75.00~ 1200.00423.87<1 200.00570.33總磷7.00~ 10.007.83藥劑控制/(mg*L-I)有機膦≥3.804.61正磷<3.001.88濁度/FTU5.01< 20.0010.12腐蝕率/(mm*a~')0.0370.011粘附速率/m.c.m≤1510.466.05≤1x 1051278220002.00~ 5.003.81中國煤化工6.86補水率,%2.20120.10 ITMYHCNMHG.0.92藥劑投加量/(kg*d-1)55乙烯工業(yè)第19卷從表3可以看出,第2循環(huán)水系統采用國產(chǎn)2006年2月7日起發(fā)現生物粘泥呈紅色,且粘泥高分散性能有機膦配方后,水質(zhì)控制較好。腐蝕量在排污情況下仍然超標,最高達到22 .89 mg/L。率由使用前的0.037 mm/a'下降至0.011 mm/a, 粘雖然通過(guò)采取加大排污置換,加大殺菌力度,維持附速率由10.46 m.c.m下降至6.05 m.c.m,異養藥劑濃度的手段保證了供水水質(zhì)合格,但導致濃菌由12782個(gè)/mL下降至2000個(gè)/mL,濃縮倍數縮倍數最低下降至1.64倍,藥劑費用也大幅度上從使用前的3.81倍上升至6.86倍。由于循環(huán)水升,噸水處理成本達到0.016元。水質(zhì)惡化后,經(jīng)系統在2004年9月進(jìn)行了擴建,增加了1間4 500過(guò)分析判斷是工藝介質(zhì)泄漏量增大所致,因此再V/h的涼水塔,因此按照補水率計算補水量,由補次對第2循環(huán)水系統所有換熱器進(jìn)行反復排查,水率減少0.18%可得出補水量降低11.4 kt,噸水最終查出有3臺換熱器出現泄漏。將3臺換熱器藥劑成本相同,綜合費用每月可節約費用1.14萬(wàn)進(jìn)行打壓補焊消漏,并對第2循環(huán)水系統進(jìn)行粘元(新水價(jià)格按1元/t計算)。泥剝離及排污置換后,系統水質(zhì)趨于正常。在對生產(chǎn)裝置的個(gè)別水冷器檢修時(shí),未發(fā)現(3)系統外污染物進(jìn)人系統,對循環(huán)水水質(zhì)造點(diǎn)蝕結垢等現象,換熱管表面較為清潔平滑,說(shuō)成影響。2005年10月17日總廠(chǎng)甲醇裝置檢修后明水質(zhì)控制較為成功。投用,由于該裝置循環(huán)水系統總線(xiàn)無(wú)沖洗排放口，導致管線(xiàn)內沉積物及鐵銹進(jìn)人第2循環(huán)水系統，5運行中存在的問(wèn)題及 采取的措施造成該系統生物粘泥、懸浮物、濁度超標。通過(guò)給(1)水源設施受洪水沖擊影響導致補充水系甲醇裝置循環(huán)水系統總管線(xiàn)加裝排放口,并采取統污染。2006年8月2日一水源擋泥板損壞,新其它措施后,避免了對整個(gè)大系統造成沖擊。水濁度大幅升高。在水源擋泥板經(jīng)過(guò)搶修恢復,(4)因藥劑廠(chǎng)家不提供藥劑有效成分,藥劑質(zhì)新水水質(zhì)正常后,采取大量補水置換后保證了循量指標僅提供pH值、密度測試兩項指標,給循環(huán)環(huán)水濁度合格。水藥劑進(jìn)廠(chǎng)質(zhì)量控制帶來(lái)了不便。(2)換熱器泄漏對兩個(gè)循環(huán)水系統造成較大(5)由于采用的兩種水處理藥劑方案均要求的影響。通過(guò)采取相應的查漏堵漏手段,并對循循環(huán)水系統在濃縮倍數較高的狀態(tài)下pH值控制環(huán)水系統加大殺菌力度,加強粘泥剝離操作,保證在較低值,這增加了濃硫酸的投加量。因濃硫酸了循環(huán)水系統供水正常。從小桶倒人加酸罐的操作需要人工完成,增加了①第1循環(huán)水系統從2005年3月通過(guò)吸水操作的危險性及倒酸工作量。在2006年底進(jìn)行了池面發(fā)現系統有介質(zhì)泄漏,通過(guò)排查,發(fā)現乙烯裝技術(shù)改造,增加卸酸罐進(jìn)行自動(dòng)卸酸,將卸酸的安置10- E-207、10- E-327、10-E- 708B3臺換全隱患消除,同時(shí)減少了工人的勞動(dòng)強度。熱器泄漏。技術(shù)人員及時(shí)將10- E-327.10-E-708B進(jìn)行了試壓堵漏處理,但10-E-207因無(wú)法6結論.停工處理,使第1循環(huán)水系統-直在泄漏工況下(1)采用SmatFed自動(dòng)加藥及在線(xiàn)監測系統運行。由于泄漏物組分較輕,加之貝迪水處理藥后,循環(huán)水系統加藥做到了準確、快捷,大幅降低劑具有優(yōu)良的阻垢分散性能,該系統各項水質(zhì)指了工人加藥勞動(dòng)強度,節約了成本。標控制均正常。在1年多的時(shí)間內,系統仍在“零(2)兩種不同的水處理藥劑配方均適用于高排污”狀態(tài)下運行。2006 年7月利用短暫的停工濃縮倍數工況下運行。在裝置存在泄漏的情況機會(huì )對10- E- 207換熱器進(jìn)行了更換。下，中國煤化工:在較好的范圍內。②第2循環(huán)水系統在2005年8月至2006年YHC N M H G新水的補水信號進(jìn)3月中旬期間系統一直存在泄漏,由于泄漏量輕微行控制的,該加藥方式?jīng)]有做到真正意義上的自動(dòng)投及查漏手段的限制, -直未準確地查出泄漏源。加, 如采用通過(guò)藥劑濃度來(lái)自動(dòng)投加方式會(huì )更好。