循环水碱度测定异常的原因分析

2011年12月大瓦韶Dec 2011第34卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 34 No 6循环水碱度测定异常的原因分析李清,印凯(中国石化金陵分公司,江苏南京210033)摘要:在循环水日常分析项目的碱度检测过程中,发生指示剂显色异常的现象,经过排查发现是由于氧化性杀菌剂S5WP投加过量造成的。通过及时调整杀菌剂投加量,消除了该现象,节约了成本,降低了循环水系统的腐蚀关键词:循环水碱度杀菌剂指碱度是指水中能接收H的物质的量,对循环的滴定终点,因此无法通过这种分析方法得出碱水而言基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物的度的具体数值。表1是使用各种酸性指示剂后出含量,是循环水的质量指标之一。碱度的高低在很现的现象。大程度上决定了循环水的结垢倾向及腐蚀倾向,表1指示剂颜色变化情况工业冷却水设计指标中将钙硬+碱度不大于1100指示剂名称正常颜色变化色变化mg/L作为循环水的控制指标,水处理的药剂配方甲基橙黄色变橙色黄色变无色而后微黄也是针对水中的碱度以及其他物质的含量而配制甲基红黄色变橙色黄色变无色而后徽黄的,所以循环水日常管理中碱度的准确分析显得溴甲酚绿一甲基红绿色变暗红绿色变微黄色非常重要。这种现象持续了几天而后恢复正常,但是到中国石化金陵分公司某循环水场负责水煤浆了201年1月下旬的某天,循环水的碱度测定又项目的循环冷却水供应,循环水场釆用低磷水处出现同样的问题。到底是循环水的碱度确实出现理药剂,总磷控制在2.0-40mg/L,pH值控制在变化,还是水中的碱度正常但是碱度的分析出现7.0~90,浓缩倍数控制在4.5倍以上。日常检测中异常,经查询循环水水质报表,发现循环水的其余碱度是循环水的分析项目之一,虽然没有明确的各项指标的分析数据相差不大,循环水系统没有控制指标,但是通过碱度的变化可以了解循环水大的波动,循环水水质正常,pH值正常。由于pH场的运行情况,及早发现泄漏。值和碱度有一定的对应关系,所以认定是循环水的碱度测量出现问题。1碱度测定中所遇到的问题使用pH计运用电位滴定的方法测定碱度,滴日常分析所测定的碱度为甲基橙碱度,即使定终点定在甲基橙的变色点,pH值为44,发现滴用甲基橙作为指示剂,用0.1000mol/L的盐酸滴定得出的碱度与平常的碱度数值相差无几,和所定至甲基橙由黄色变为橙色即为滴定终点,而后测得的pH值有对应关系,可见循环水碱度正常,根据消耗的盐酸溶液的体积计算得出碱度数值。只是由于循环水中存在的某些物质使得碱度分析以往碱度分析正常,没有出现问题,但是在2011出现异常。具体是泄漏物质还是水处理药剂的原年1月初的某天,在实际分析碱度的过程中却发现如下问题:循环水水样中加入甲基橙后颜色正收稿日期:2011-07-11作者简介:李清,女,1970年出生,工程师。1992年毕业于常,滴加盐酸后发现指示剂无法出现应有的橙色。北京化工学院(现更名为北京化工大学)现在中国石化金陵分公而后选用了不同类型的酸碱指示剂滴定碱度,均质检中心工作。联系电话:025-58972162;E-mal: liqing jlsh发生指示剂显色异常的现象,根本无法出现应有inopec.com第6期李清等,循环水碱度測定异常的原因分析因,抑或是空气中漂浮物进入循环水系统,则需要为十几个至二三十个,几乎达到“无菌”状态,而异具体分析实际情况才能得出。养菌控制指标每升水样为10万个,正常情况下循环水异养菌数量一般在每毫升水样几千个左右2循环水碱度分析异常的原因分析经过测量水中的余氯含量,已经达到10mg/L21泄漏物质引起碱度异常般控制在0.1~0.5mg/L),经过循环水集水池,可以这套循环水主要承担空分、气化、净化装置的闻到很浓的氯气味道。可见Ss115WP投加进入循循环水供应,可能的泄漏物质主要是氨、一氧化环水系统后,系统无法全部消耗掉,残留含量高,碳、二氧化碳、氢气、NHD等。一氧化碳、二氧化碳、使得系统的异养菌数量很低。三氯异氰脲酸由于氨泄漏会使循环水的碱度偏低,并且循环水pH值其有效氯含量高而具有强烈的消毒杀菌与漂白作也会随之降低,但不会对碱度分析过程产生影响。用,在水中溶解后水解为次氯酸和氰脲酸12。由循环水漏NHD不会影响碱度的数值,也不会影响于水解产生的次氯酸具有漂白作用,因此出现加碱度的分析过程。氢气泄漏大部分在冷却塔喷淋入的指示剂褪色现象,但是其残留含量未高到可的过程中,从循环水系统逸出,不会影响碱度分使指示剂完全褪色,因此水样加入指示剂呈现淡析。所以排除以上物质泄漏的原因造成碱度测定淡的黄色。由于显色异常,无法判断滴定终点,所异常。以无法使用该方法测定碱度。22补水水质影响碱度测定2.5小结近期循环水补水悬浮物较高,其余指标正常,经过半个多月的排査,排除了由于泄漏物质补水碱度滴定正常,排除补水带入物质影响碱度补水异常、大气中的漂浮物等原因造成碱度测定测定。异常,查出碱度测定异常的主要原因是由于氧化23大气的影响性杀菌剂Ssll5WP投加过量,循环水余氯含量过当时正值冬季,设备均在正常运行,没有停工高。检修,也没有非计划停车,不会有生产过程中的中间介质进入大气,所以排除大气中漂浮物进入循3解决方法及对策环水系统,造成碱度分析异常。为了解决循环水碱度测定遇到的问题,应从2.4水处理药剂影响碱度测定以下两方面加以考虑:①寻找合适的物质中和过这套循环水装置采用常州某水处理药剂厂生高的余氯,使得指示剂能够正常显色;②杀菌剂产的WJP-401A低磷阻垢缓蚀剂,日常使用的水SS15WP的投加量要加以调整,使循环水系统既处理药剂主要是ZH374WP以及SS15WP。维持一定的余氯,保证杀菌效果,又不至于使余氯表2循环水日常检测的部分数据含量过高,对分析产生影响并造成一定的浪费。日期H异养菌/个mL总磷/mg:143.1碱度分析掩蔽剂的选择2011-01-24841262表3两种方法测定碱度的比较2.89碱度数值水样加人硫代硫酸钠电位滴定法2011-02-1419.5090872011-02-21控制指标7.0-9.01000002.0-40270.81283.81295.76304.28.47zH374WP是阻垢、缓蚀剂,从表2水样分析305.25307.522.27数据看出,总磷含量正常,ZH347WP添加正常,而285.74且zH347WP主要成分是有机膦酸共聚物,没有可305.62305.62以使指示剂褪色的成分存在三氯异氰脲酸可以用作棉、麻等纺织品的漂SS1l5WP是氧化性杀菌剂,学名三氯异氰脲白剂,而且通常使用硫代硫酸钠作为纺织品漂白酸,有效成分为氯,含量在85%以上。从近期循环剂的脱氯剂。根据以上特点,尝试使用硫代硫酸钠水中异养菌数量看,每毫升水样中异养菌数量仅作为掩蔽剂来掩蔽循环水中多余的氯,以便可以3722011年第34卷正常测定碱度。3.3经济效益的计算表3是滴加0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液作为原循环水中SSll5WP投加量180~200kg/d,掩蔽剂后滴定的碱度与电位滴定得出的碱度数值目前投加量为120-150kg/d,每吨SS15WP的价的比较。格为1.8万元,按照两者的中间值计算,每月可节由表3数据可以看出,加入硫代硫酸钠作为省杀菌剂SSIl5WP的费用297万元,每年可节省掩蔽剂后滴定得出的碱度数值明显小于电位滴定药剂费用35.64万元,经济效益显著。得出的碱度值,究其原因,主要是SS1l5WP水解产生的次氯酸和硫代硫酸钠发生如下反应:4总结HC|O+HCl≥Cl2+H2O控制冷却水系统中微生物生长最有效、最常NaS,03+4C1,+5H,0-2NaC1+2H,SO +6HCl用的方法是向水中投加杀菌剂,但是过量投加杀反应产生的HSO4和HC中和掉一部分碱菌剂则会对循环水系统造成一定的影响,主要包度,使得实际测得的碱度数值偏低。水中的余氯含括:①使得碱度以及铵根离子分析出现异常;②造量越高,两者的差值越大。所以对于碱度的分析应成药剂浪费;③过度杀菌,容易造成细菌的耐药当采用电位滴定的方法。由于水中的余氯过高,同性,造成后期杀菌困难;④杀菌剂会降低循环水的时还影响到循环水铵根离子的测定,此时通过加pH值,增加循环水的腐蚀性;同时生成的氯离子人0.lmol兀L硫代硫酸钠中和掉水中多余的余氯,会促进碳钢、不锈钢等金属以及合金的局部腐蚀可以正常进行分析。(孔蚀、缝隙腐蚀)3。3.2杀菌剂投加量的调整可见要保证循环水系统安全、平稳、高效运SSl15WP为缓释型含氯杀菌剂,通过悬挂筐行,日常各项管理工作非常重要。包括各项水质数悬挂在集水池周围,跟循环水接触后缓慢释放进据的准确分析,水处理药剂的及时、准确投加,出入循环水系统,起到杀菌作用。发生碱度测定异常现问题及时处理等,只有这样才能降低设备的腐后,通过加测余氯含量及时调整了Ss15WP的投蚀、结垢,延长设备的寿命,以利于企业降本增效。加量。经过近10d的反复调整投加量,使循环水的参考文献余氯维持在0-05mg/L。随着杀菌剂投加量的降1GB/T15451-206工业循环冷却水总碱及酚酞碱度的测低,碱度测量过程中指示剂褪色现象不复存在,铵2)唐受印,藏友芝.工业循环冷却水处理M.北京:化学工业根离子在不需要滴加硫代硫酸钠掩蔽剂的情况下出版,2003:320可以正常分析,各项分析进入正常状态。[3]周本省.工业水处理技术[MJ.第一版.北京:化学工业出版ANALYSIS OF CAUSES FOR MEASURED ABNORMAL ALKALINITYOF CIRCULATION WATERLi Qing, Yiin taQuality Inspection Center, SINOPEC Jinling Branch, Nanying 210033)Abstract: A phenomenon of an abnormal indicator color in the course of the routine analysis for the de-termination of circulation water alkalinity was observed. The investigation results showed this is due to an exces-sive addition of oxidizing bactericide SS115wP whichwill cause not only higher cost, but also the corrosion ofcirculation water system, and the problem was solved after the adjustment of addition of oxidizing bactericideKey word: circulation water; alkalinity; antiseptic; indicator阿曼在伊朗建设化肥合资项目伊朗于2011年11月底宣布,阿曼将在伊朗建设天然气制化肥合资项目。合作伙伴已在200年签署协议,建设投资为5亿美元的化肥联合装置,将在伊朗阿萨鲁耶( Assaluyeh)建设年产115万吨合成氨,该项目定于2013年建成。钱伯章