浓缩型循环水药剂的试验研究

第44卷第1期聚氯乙烯Vol. 44. No2016年1月Polyvinyl ChlorideJan.,2016浓缩型循环水药剂的试验研究刘建朝’,莘仲明(湖州欧美新材料有限公司,浙江湖州313000[关键词]循环冷却水;节能降耗;浓缩倍率;腐蚀速率」[摘要]根据现场补水水质及往期循环水系统运行状况,采用浓缩型循环水药剂对系统运行状况进行了全程跟踪。现场运行数据证明了浓缩型循环水药剂的适用性及经济价值。[中图分类号]TQ085.4【文献标志码]B[文章编号]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循环水水质动较大情况下,使循环水系统安全稳定运行。水源河北某化工厂循环冷却水系统原采用HL型缓水质数据见表1,循环水处理工艺流程见图1。蚀阻垢剂,为不加酸自然pH值运行工艺(投加缓蚀表1水源水质数据阻垢剂,不加酸调整循环水碱度和pH值),按照配Table 1 Data of water resources quality方要求循环水的钙硬度控制在400mgL(以Ca-_水源日期以)/(=)p铁)八)以氯/(gCO3计)以内。从2014年6月开始,该化工厂循环地下水2014-07-14133.62014-11-14149.30.082水系统补水水源由地下水更换为地表水。根据该区地表水2014-07-14190.40.110域地表水特征,在汛期时,高山上的高碱度、高硬度2014-08-14182.3水被冲下,导致地表水盐含量、悬浮物及泥沙含量很2014-09-140.1242014-10-14高。因水质、补水工艺发生了明显的变化,为了在高2014-11-14硬度、补水水质多变条件下,仍能使系统维持在较高2方案应用的浓缩倍率下稳定运行,达到节水目标该化工厂决2.1方案介绍定采用多组分浓缩型药剂和水处理方案,并在该循通过对循环冷却水系统的全面调查,并结合循环水系统进行在线换型试验,于2014年7月上旬开始。试验目标:①在补充水硬度明显提高、水质波动环水的水质及系统运行特点,采取如下水处理方案。较大的情况下,考察多组分浓缩型循环水药剂和水(1)采用浓缩型阻垢分散剂+浓缩型缓蚀剂方处理方案是否仍然可以使系统维持在较高的浓缩倍案,与其他处理方案相比,其特点是适用于高硬度、率下运行。②缓蚀阻垢性能能否满足高浓缩倍率运高温以及长停留时间工况。行的要求。③浓缩型缓蚀阻垢剂能否满足在水质波(2)采用HTS技术(高通量筛选)将循环水药[收稿日期]2015-03-10[作者简介]刘建朝(1982—),男,工程师,从事循环水系统处理应用工作。回收与利用聚氯乙烯2016年剂进行浓缩,与市售常规药剂相比,具有药剂投加剂实现最佳的阻垢和缓蚀效果。量低的特点。5)采用投加浓硫酸调整循环水pH值及碱度。(3)将阻垢分散剂和缓蚀剂分开,与市售常规6)采用双阳离子双键季铵盐类杀菌剂配合氧药剂相比,具有现场使用灵活的特点,适用于补水水化性杀菌剂进行微生物控制,有效防止微生物滋生质多变而带来循环水水质波动较大的系统。和在汛期由于补水水质较差而带来泥沙堵塞换热器(4)采用线性大分子共聚物高效分散,该共聚的现象出现。物可在恶劣条件下提供性能优良的分散性能,帮助循环水回水循环水补水外来地表水地表水循环水供水厂内水塘循环水排污水图1循环水处理工艺流程Fig 1 Process flow of treating circulating water2.2试验运行期间的基本情况3应用效果2014年7月下旬至2014年12月底,循环冷却3.1试验数据的分析水系统中的磷、钙、铁、氯等得到了较好的控制,浓缩3.1.1钙硬度的变化倍率一直稳定在较高的范围内,碳钢、不锈钢、铜等从表2可以看出:在线试验期间,钙硬度均控制材质腐蚀率均低于GB50050-2007《工业水处理设在500~550mg/L。2014年7月更换药剂之前钙硬计规范》。度只能控制在400mg/L以下,浓缩倍率大约3.0在线试验运行期间的磷、钙、铁、氯平均含量及倍。虽然补水水质变差,采用浓缩型循环水药剂仍平均浓缩倍率数据如表2所示,在线监测换热器显然能将浓缩倍率控制在3.0倍左右。示的碳钢、不锈钢、铜的平均腐蚀速率数据如表3所3.1.2缓蚀阻垢情况小循环水中总铁是系统是否发生了腐蚀的一个标表2磷、钙、铁、氯、浓缩倍率平均数据志。从表2的数据可以看出:整个试验期间,系统总Table 2 Average concentration ratio of铁质量浓度平均值低于0.7mg/L,对比表1补充水phosphorus, calcium, iron and chlorine的数据与较高浓缩倍率总铁能够保持在这样的水日期p(磷)/p(钙)p(铁》/p(氯)/浓缩mgL)(mg)(mgL)(mg)倍率平,波动非常小。2014-07-14541.10.58表3的数据能更直接地反映系统的腐蚀情况。现2014-08-143.51553.6场监测结果表明:监测换热器试管及挂片的腐蚀速率2014-09-143.082014-10-143.35519.80.62均低于GB50050—2007《工业水处理设计规范》规定2014-11-14即碳钢的腐蚀速率小于0.075mm/a,不锈钢及铜腐蚀2014-12-143.20537.1速率小于0.005mm/a。换热器系统的腐蚀与结垢均表3碳钢、不锈钢、铜的平均腐蚀速率数据得到了很好的控制,监测换热器试管没有结垢现象。Table 3 Average corrosion rate of3.2试验总结arbon steel stainless steel and copper河北某化工厂自2014年7月下旬开始采用浓腐蚀速率/(mm/a)日期2碳钢Q25碳钢不锈钢铜缩型循环水药剂在循环冷却水系统使用,截至20142014-07-140.0380.0052年12月底,循环冷却水系统已稳定运行5个月,各2014-08-140.04450.05070.0000.0028项运行指标得到了良好的控制,换热器的效率得到2014-09-140.06220.05170.00010.00122014-10-140.02160.01470.00050.0025了有效的保障。在补水水源改变后,补水水质发生201411-140,0180,0124非常恶劣变化的条件下,浓缩倍率稳定控制在3.02014-12-1400030.0031倍左右,相对减少了排污量和补水量,同时降低了运40第1期刘建朝等:浓缩型循环水药剂的试验研究收与剩庭行成本,达到了提高浓缩倍率、节约用水的目的。4.2经济效益对比应用结果表明:装置所在地区的工业用水及排污费用计算如(1)采用浓缩型循环水药剂配合加酸工艺,提下:工业用水价格为2.20元/t,地表水费用为1.3高了循环水的浓缩倍率,节水减排效果显著元/t,排污费用为0.7元/t。如果按照原工艺进行(2)在保持循环水系统高浓缩倍率运行的情况处理,浓缩倍率最高控制在2.0倍左右,采用浓缩型下,该方案的缓蚀阻垢剂适用于钙硬度高、水质波动水处理药剂能够在水源改变的条件下,将浓缩倍率较大的循环水。仍然控制在3.0倍左右,意味着同时节约了补充水4经济效益分析水费及排污费,所以每减少1t排污节约2.0元。4.1排污量减少(1)对全年的经济效益测算依据条件(以全年11000m3/h循环冷却水系统在不同浓缩倍率运行时间8000h测算下排水量变化曲线如图2所示,补充水量变化曲线①依据原工艺,浓缩倍率按2.0倍计算,平均补如图3所示。水量为288.94t/h。②采用浓缩型水处理药剂后,浓缩倍率按3.0倍计算,平均补水量为216.7t/h,节约用水7224t/hE2889(2)全年节水经济效益:①地下水改为地表水后,节约费用:216.70.9×8000=1560240(元/a)15011447②采用浓缩型药剂与采用原配方相比,节约费s25.7164图110图用000=1155840(元/a)。③经济效益:1560240+1155840=2716080(元/a)。0253045505560浓缩倍率与节水产生的经济效益相比,水处理药剂费用图2排水量变化曲线图的增加幅度在合理的范围内。值得一提的是,经济Fig 2 Curve of change in volume of water discharge效益的计算无法反映节水所带来的资源效益,在水资源十分紧张的河北地区这一点更加值得重视。5补充建议(1)根据现场的实际运行工况,需要寻找一个裴测、沙A蛋函币四田币适合本系统的浓缩倍率的控制范围。实践表明,该系统浓缩倍率控制在3.0左右较为合适,过高的浓缩倍率会使系统发生的腐蚀与结垢的风险增大。3(2)在高浓缩倍率下运行时,循环水系统对于L5202530354045505560换热器的泄漏更加敏感,一旦发生泄漏,循环水水质浓缩倍率很难控制,需要较长的时间才能恢复正常。图3补充水量变化曲线图Fig 3 Curve of change in volume of supplementary water[编辑: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页)5元/m3计算,一套60万aPVC生产线配套的废次按工业水价3元/m3计算,每年可直接降低工业水氯酸钠回用装置每年可节约处理成本612万元。生产成本367.2万元/a结语两项降低成本累计873.2万元/a,经济效益明实践证明:广西德陆科技有限公司自主研发的废次氯酸钠综合利用工艺技术可行、实用、投资低、3.2环保效益效益明显,符合环境保护与节能的国家工业发展的废次氯酸钠回用后,可降低污水处理厂的处理水产业政策。量,缓解了污水处理压力。按含盐污水处理成本平均[编辑:杜桂敏]