循环水系统沉积的产生及控制处理

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 循环水系统沉积的产生及控制处理 摘 要敞开循环冷却水系统酸性 清洗后由于排污置换受到限制，导致系 统中高浓度清洗水不能及时排出系统， 造成系统沉积，并产生了垢下腐蚀的倾 向。预膜完成后系统铁指标长时间不稳 定。随后系统进行了剥离补膜，整体运 行状况趋于稳定，但是较长时间停置换 后系统的铁指标仍会缓慢上涨。为了确 认系统铁指标的来源，取样分析了系统 不同水样，发现循环回水上塔后水样中 的铁指标有明显的变化。停冷却塔检查 填料，发现填料上黄色沉积物较多，故 确认系统中铁指标波动主要是循环回水 冲刷填料，将填料中清洗阶段沉积的沉 积物带入系统所致，而填料中的沉积可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 通过投加次氯酸钠进行剥离处理。 中国论文网 /1/view-12796854.htm 关键词 循环冷却水系统 沉积 填料 铁指标 剥离 补膜 次氯酸钠 中图分类号：T03 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2015）19- 0020-03 此循环水系统为热电站、空分、 仪表空压站等装置供水，设计循环量 27000m3/h，实际循环量 24000 m3/h 左 右，系统的保有水量 10000 m3。采用正 磷酸盐水稳药剂配方控制系统的腐蚀、 结构及微生物，主要工艺控制指标见表 1： 2014 年 9 月 22 日系统停工大检 修，于 10 月 4 日进水建立循环，10 月 7 日开始清洗，次日清洗结束，开始排 水置换。但是由于排水量受限，导致系 统水质于 10 月 13 日发生突变，水体发 红，铁指标及浊度最高时分别达到 28.73mg/L 、144NTU ，系统产生一定 的沉积。后期下游生产装置调整水处理 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 流程，接收循环水排污量的能力增加， 系统才通过长时间的置换满足了预膜的 条件，11 月 7 日系统开始预膜。可是由 于沉积导致预膜效果不佳，水体颜色长 期发白、挂片沉积现象严重、铁指标异 常。为了保证水质指标合格，系统需要 大量的排污，从而使浓缩倍数控制过低。 为了解决上述问题，系统于 2014 年 12 月 10 日、12 月 31 日分别进行两 次剥离、补膜工作，水体颜色发白、挂 片沉积的问题得到了有效的解决，铁指 标波动得到了初步控制。但是若较长时 间停排污，系统的铁指标仍会缓慢上涨。 为了彻底解决铁指标对系统稳定运行的 困扰，通过分析不同水样确认了系统铁 指标的来源-填料中的沉积物。而填料 中的沉积物是由于清洗后未及时排污置 换导致杂物沉积造成，通过投加次氯酸 钠进行剥离，使系统得到了彻底的恢复， 水质指标稳定，系统平稳运行。 1、系统沉积的产生及危害 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 1.1 化学清洗及沉积的产生 10 月 7 日 10：00，系统具备化 学清洗条件（铁指标 1.18mg/L，浊度 11NTU） ，本次化学清洗采用酸性清洗 的方法，具体药剂投加情况见表 2： 药剂投加过程控制：向系统中加 入次氯酸钠，将余氯快速提高到 0.5- 0.7mg/L，在集水池中挂入锈片；向系 统冲击投加适量清洗剂 CS0702，使 pH 值降至 5.0-7.0，随后根据 pH 值的变化 情况缓慢投加清洗剂 CS0702，防止大 量投加使 pH 迅速下降，待其投加完毕 后开始使用 98%硫酸调整 pH 值，使之 维持在 4.5-6.0；向系统投加分散剂 CMS317；整个药剂投加过程耗时 9 小 时。 10 月 8 日，系统清洗结束（耗时 21 小时） ，铁指标和浊度达到峰值（铁 指标 15mg/L、浊度 15NTU） ，且稳定运 行 4 小时，系统开始以 300m3/h 的流量 进行置换。正常系统通过 2-3 天的置换 可满足预膜条件，但是 10 月 10 日由于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 环保要求，系统排污受到限制，高浓度 的清洗水在系统中长时间停留，10 月 13 日系统水质突变，水体颜色发红，浊 度和铁指标最高时分别达到 28.73mg/Ll 、144NTU，此种情况下导致系统产生 了一定的沉积现象。 为了尽快解决以上问题，下游回 用水装置调整工艺流程，于 10 月 14 日 开始大量接收系统的排污水，同时系统 增加了分散剂的投加量。可是后期由于 其他循环水系统清洗预膜、排污置换等 的制约，本系统于 11 月 7 日才开始预 膜。 1.2 预膜及沉积危害 11 月 7 日系统开始预膜（铁指标 1.13mg/L，浊度 24 NTU） 。具体药剂的 投加见表 3： 维持系统预膜期间 pH 值在 6.0-7.0 之间 药剂投加过程控制：向集水池挂 入挂片；冲击投加非氧化性杀菌剂 NB1100，运行 1 小时后依次冲击投加 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 分散阻垢剂 CMS317、缓蚀剂 MC7210、JLT6210，每种药剂加入的间 隔时间为 10-20 分钟；加酸调节系统 pH 值在 6.0-7.0；运行 2 小时后向系统 冲击投加次氯酸钠，使系统余氯达到 0.1-0.4mg/L，然后维持系统余氯并控制 正磷 20-25 mg/L。 11 月 9 日，进行挂片硫酸铜破膜 滴定实验，挂片预膜良好，系统预膜结 束，转入正常运行。但是在随后的运行 中发现系统水体颜色发白，挂片状况差、 出现沉积及垢下腐蚀的情况，系统的铁 指标不稳定（具体图 1） ，且排污置换量 为 96m3/h。 2、沉积处理 2.1 剥离补膜处理 系统预膜后的一系列问题说明系 统清洗预膜效果不佳，产生磷酸盐沉积 及垢下腐蚀现象。为了解决上述问题， 系统于 12 月 10 日、12 月 31 日进行了 2 次的剥离、补膜处理，本次补膜使用 成膜快且不产生沉积的锌盐缓蚀剂。具 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 体药剂投加见表 4，水质指标变化趋势 见图 2、图 3： 视现场挂片补膜情况投加，第一 次 125 kg，第二次 100kg 通过上述图表可知：第一次剥离 过程中铁指标从 2.32mg/L 上涨至 2.64mg/L，上涨 0.32mg/L。16：00 时 的铁指标突然上涨至 3.03mg/L，主要是 试运调峰泵时将管线中沉积的高浓度清 洗水带入系统所致。第二次剥离过程中 铁指标从 1.81mg/L 上涨至 2.14mg/L， 上涨 0.33mg/L。 两次剥离时药剂投加方式有所不 同：第一次非氧化性杀菌剂、分散剂与 次氯酸钠为前后两天投加；第二次剥离 上述药剂为同一天投加且杀菌剂的量大 于第一次。不同的投加方式铁指标的涨 幅非常接近，且幅度不大，说明系统中 的沉积现象不是很严重。通过剥离、补 膜系统水体颜色发白及挂片沉积、垢下 腐蚀的现象明显好转，但是系统的铁指 标在停排污的情况下，仍有缓慢上涨的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 趋势，若不置换极可能超出工艺指标。 2.2 铁指标来源确认 2.2.1 不同水样取样分析 为了进一步确认系统中铁指标的 来源，装置于 1 月 7 日至 1 月 9 日监控 了下述水样中的铁指标，具体情况见表 5 及图 4： 通过上述图表中可以看出：系统 的铁指标通过排污置换逐渐下降。分析 测定不同的水样发现系统的供回水铁指 标未出现大的波动；但是回水上塔后冲 刷的塔壁水中的铁指标出现明显上涨， 随后经过集水池和吸水池进一步稀释后 又下降。从而初步判断系统外网腐蚀情 况不严重，铁指标不稳定的原因可能是： 系统初期化学清洗，因排污受限，导致 清洗剥离下的物质在填料中、塔壁上出 现一定程度的沉积现象，通过循环回水 上塔不断冲刷填料、塔壁将沉积物带进 系统，从而引起铁指标上升。 2.2.2 检查冷却塔、填料 为验证上述推测，装置于 1 月 14 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 日上午 10：30 停运冷一间却塔，办理 受限空间作业票，落实安全措施，进塔 检查，现场检查的照片如下： 2.2.2.1 塔壁照片 从左至右依次：收水器上部正常 的塔壁、收水器与填料间发黄的塔壁、 经循环水冲刷过的塔壁。 2.2.2.2 填料 从左至右依次：产生沉积的填料、 正常的填料。 从上述一系列的现场照片可以看 出：系统清洗初期由于排污受限，高浓 度的清洗水对系统的填料及冷却塔产生 了一定的影响，沉积现象明显。从而可 以判定系统中铁指标不稳定的主要原因 是循环水冲刷填料及塔壁，沉积物进入 系统所致。同时由于系统长期置换，导 致杀菌剂在系统中的停留时间过短，作 用未充分发挥，使得系统产生一定的黏 泥。 2.3 杀菌剥离处理 因次氯酸钠具有杀菌及黏泥剥离 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 的功效，故填料沉积及黏泥的滋生，可 通过投加其进行处理。向系统冲击性的 投加次氯酸钠，将余氯控制在 0.2mg/L，同时根据系统的水质变化情 况及时进行排污置换，经过多次冲击性 投加次氯酸钠发现系统的浊度及铁指标 发生了明显的变化，且浊度和铁指标逐 渐趋于稳定（见图 5） ，并控制在工艺指 标范围内，另外排污置换量也降至 40 m3/h，较前期明显降低。 因填料的沉积现象较严重，故需 要较长时间的杀菌剥离才能彻底使系统 恢复正常运行。 3、结论 3.1 循环水系统酸性清洗后必须 在第一时间内进行大流量的排污置换， 不然清洗下来的杂质不能及时排出系统， 导致系统发生沉积。若由于不可控的原 因导致系统已产生沉积，即使置换水质 满足预膜条件，也不能立即进行预膜， 应该及时对系统进行剥离处理，从而保 证预膜效果。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 3.2 在循环水系统未发生严重腐 蚀及沉积的情况下，应采用中性清洗的 方案进行系统的清洗工作。采用中性清 洗的优点：清洗结束后的排污置换周期 较酸性清洗短，节省水资源；同时若发 生不可控的情况导致系统不能及时置换 也不会对系统造成大的影响。 3.3 确定引起水质指标波动的原 因对后续的调整处理至关重要。若系统 发生