蘇良勇，許東海
（煉焦氣化廠，江蘇 徐州 221006）

　　摘要：針對高濁度、高硬度的焦化廠鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水水質(zhì)特點(diǎn)、以及原水水質(zhì)穩(wěn)定處理方案存在的問題，通過對循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)行預(yù)處理和增設(shè)旁濾設(shè)備、改進(jìn)循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定配方和加強(qiáng)現(xiàn)場運(yùn)行管理，有效地減輕了系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕狀況，確保了生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。
　　關(guān)鍵詞：濁度；硬度；處理技術(shù)
　　中圖分類號：TU991.27　　 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B　　 文章編號：1009—2455(2004)05—0030—02

　　徐州煉焦氣化廠鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水系統(tǒng)為3臺1400m²煤氣初冷器和1臺60×104kW制冷機(jī)組提供循環(huán)冷卻水，系統(tǒng)保有水量約400m³，循環(huán)水量約800m³／h。該循環(huán)水系統(tǒng)靠近焦?fàn)t、煤場和焦場，受粉塵影響較大。另外，該段循環(huán)水的補(bǔ)充水源為煤礦深井水經(jīng)過冷卻器換熱后回用的二次用水，其溫度、硬度、濁度等都較高，水質(zhì)變化大。而且該系統(tǒng)中沒有設(shè)置旁濾裝置，導(dǎo)致整個系統(tǒng)內(nèi)的管道和換熱設(shè)備出現(xiàn)了嚴(yán)重的結(jié)垢和腐蝕，嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。為了徹底地解決系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕狀況，我們采用南京化工大學(xué)水處理技術(shù)工程中心在線加藥處理技術(shù)，對鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行改造，并對該段系統(tǒng)的補(bǔ)水作了前期預(yù)處理，滿足了生產(chǎn)要求。有效地穩(wěn)定了生產(chǎn)。

1 循環(huán)水系統(tǒng)概況

1.1 改進(jìn)前循環(huán)水及補(bǔ)充水水質(zhì)
　　改進(jìn)前循環(huán)水及補(bǔ)充水水質(zhì)見表1。

表1 改進(jìn)前循環(huán)水水質(zhì)及補(bǔ)充水水質(zhì)

1.2 主要技術(shù)參數(shù)
　　系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 主要技術(shù)參數(shù)

1.3 鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)要求
　　鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水系統(tǒng)要求循環(huán)水的濁度，鈣硬度，總堿度，Cl^-的質(zhì)量濃度分別小于20，500，500，1000 mg／L。從表1中可以看出，改進(jìn)前循環(huán)水水質(zhì)中濁度、鈣硬度、總堿度都嚴(yán)重超標(biāo)，因此循環(huán)水結(jié)垢嚴(yán)重，必須加以處理。

2 改進(jìn)前處理方案及運(yùn)行情況

　　該系統(tǒng)在改進(jìn)前采用的水處理方法是向循環(huán)水中定期投加緩蝕阻垢劑W-505、除藻劑和殺菌劑JN-2，對循環(huán)水的pH值不加以調(diào)節(jié)和控制，另外，對循環(huán)水的濃縮倍數(shù)控制偏大，導(dǎo)致排污不及時。在藥劑的投加量的計算上，過去僅靠化驗檢測出的濃縮倍數(shù)來控制，并按藥劑生產(chǎn)廠家提供的操作規(guī)程，當(dāng)濃縮倍數(shù)大于4時，每次加W-505藥劑25kS，并連續(xù)排污30min，并補(bǔ)水至循環(huán)水池的保有水位線。
　　由于對pH值以及循環(huán)水濁度控制不嚴(yán)，導(dǎo)致循環(huán)水運(yùn)行的pH值偏高，pH值達(dá)10.0，濁度遠(yuǎn)超過循環(huán)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)20mg／L，椐以往檢測數(shù)據(jù)，SS的質(zhì)量濃度最高值達(dá)1 000mg／L。這些因素導(dǎo)致原處理方法不能較好地發(fā)揮出作用，因此，循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)垢情況依然嚴(yán)重。換熱設(shè)備每年仍需停車清洗，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，并增加了生產(chǎn)檢修和維護(hù)費(fèi)用。

3 改進(jìn)的處理方案

3.1 改進(jìn)方案的選定
　　針對鼓風(fēng)冷凝循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題，確定為有效降低循環(huán)水系統(tǒng)的濁度，對循環(huán)水補(bǔ)水進(jìn)行預(yù)處理，采用傳統(tǒng)的加藥、混凝、沉淀、過濾工藝，使循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)符合工業(yè)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，增設(shè)旁路過濾設(shè)備。通過向循環(huán)水中加酸調(diào)節(jié)pH值，配合以有機(jī)磷羧酸、聚磷酸鹽、磺酸鹽共聚物為主要成分的緩蝕阻垢劑NJS-2110，以及殺菌劑NJS-31和剝離劑NJS-36。
3.2 實施步驟
3.2.1 清洗預(yù)膜
　　為了使NJS-2110水處理藥劑在系統(tǒng)中能更好地發(fā)揮緩蝕阻垢作用，系統(tǒng)在開車和更換配方藥劑的初期應(yīng)進(jìn)行徹底的清洗預(yù)膜處理，以除去系統(tǒng)中換熱設(shè)備和管道表面的銹垢、油污和機(jī)械雜質(zhì)。
　　①投加剝離清洗分散劑NJS-33，投加量為250mg／L，不掃)污，連續(xù)運(yùn)行24-48 h；每2 h檢測循環(huán)水濁度一次，當(dāng)濁度上升到一定程度不變時，剝離清洗結(jié)束，不排水進(jìn)行第二步清洗。
　　②投加分散清洗劑NJS-51，投加量為1000mg/L，不控制pH值，在密閉狀態(tài)下清洗運(yùn)行12-24h，以除去系統(tǒng)表面軟垢。每2h檢測循環(huán)水的濁度、總鐵、總硬一次。當(dāng)循環(huán)水的濁度、總鐵、總硬基本不變時清洗結(jié)束，進(jìn)行換水處理，迅速大排大放，待循環(huán)水濁度的質(zhì)量濃度降至20mg／L，即可進(jìn)行下步清洗處理。
　　③投加清洗劑NJS-54，投加量為1000mg／L，控制pH值在2—4范圍內(nèi)清洗運(yùn)行24-28h，用硫酸調(diào)節(jié)pH值。每2 h檢測循環(huán)水總鐵、總硬一次，當(dāng)總鐵、總硬升高到一定程度不變時，清洗結(jié)束，進(jìn)行換水處理，迅速大排大放，待循環(huán)水濁度的質(zhì)量濃度降至20mR／L，總鐵的質(zhì)量濃度小于2.0mg／L，即可進(jìn)行預(yù)膜處理。
　　④清洗結(jié)束后，投加NJS-25A預(yù)膜緩蝕劑300kS、NJS-52B預(yù)膜緩蝕劑150ke。待上述藥劑投加完畢2h以后，測定循環(huán)水的pH值，并控制pH值在5.5-6.5，用硫酸調(diào)節(jié)pH值。運(yùn)行24-48h。預(yù)膜結(jié)束，再次進(jìn)行換水，大排大放時仍須控制pH值在6-7，直至循環(huán)水中總磷的質(zhì)量濃度降至5mg／L時，停止置換轉(zhuǎn)人正常運(yùn)行處理。每2h檢測pH值一次，每4h檢測濁度，總堿，Cl^-，Ca²⁺，Mg²⁺，PO₄^3-，Zn²⁺，pH值，電導(dǎo)率等一次。
3.2.2 正常運(yùn)行控制
　　系統(tǒng)清洗預(yù)膜結(jié)束后，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行控制。通過連續(xù)加酸控制pH值在7.0-8.0，濃縮倍數(shù)為2-3。每班投加NJS-2110的量為8-10kS，控制循環(huán)水中總磷的質(zhì)量濃度16-18 mg／L，每隔10d，在循環(huán)水中交替投加NJS-31和NJS-36.
3.3 費(fèi)用分析
　　改進(jìn)前每年運(yùn)行藥劑費(fèi)5萬元，酸洗費(fèi)20萬元，全年合計25萬元。改進(jìn)后每年運(yùn)行藥劑費(fèi)14萬元，清洗預(yù)膜費(fèi)2萬元，全年合計16萬元。改進(jìn)后每年節(jié)約9萬元。

4 改進(jìn)后的運(yùn)行效果

　　從2002年2月至今以來，雖然在運(yùn)行管理中曾出現(xiàn)一些問題，但是系統(tǒng)運(yùn)行總的效果良好，各項控制指標(biāo)均趨于正常。從運(yùn)行現(xiàn)狀看，初冷器、制冷機(jī)換熱效果良好，設(shè)備無需酸洗。在2002年的7-9月份，初冷器后的煤氣集合溫度能夠控制在25℃以下，而2001年初冷器后的煤氣集合溫度一般高于30℃。循環(huán)水水質(zhì)的提高，降低了初冷I段后的煤氣溫度，減輕了制冷機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，降低了制冷機(jī)的蒸汽耗量。制冷機(jī)由原先的無法滿足初冷器Ⅱ段的制冷需要到能夠滿足其需要，充分發(fā)揮了制冷機(jī)在控制煤氣集合溫度上的作用。

5 結(jié)語

　　①高硬度、高濁度、高堿度的工業(yè)循環(huán)冷卻水采用加酸調(diào)節(jié)pH值，同時投加以有機(jī)磷酸鹽、聚磷酸鹽、磺酸鹽共聚物為主要成分的緩蝕阻垢劑NJS-2110，通過有效的現(xiàn)場運(yùn)行管理，取得了很好的緩蝕、阻垢效果，能滿足焦化廠鼓冷循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，保證了生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。
　　②對補(bǔ)充水進(jìn)行有效的控制，通過凈化處理使之符合補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)，能有效地減少藥劑耗量，和減少排污總量。

作者簡介：蘇良勇(1969—)，男，江蘇宿遷人，工程師，現(xiàn)擔(dān)任 徐州煉焦氣化廠回收車間主任，電話(0516)2816136。