污水回用工业应用试验

石油。化工腐蚀，与防、护研究Corrosion & Protection in Petrochemical Industry2009，26(3).10.污水回用工业应用试验荆军航(中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司,辽宁葫芦岛125001 )摘要:对中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司污水回用水的水质和各循环水场现用药剂的缓蚀阻垢效果及杀菌效果进行了实验室综合评价,考察了回用水水质对循环水处理药剂缓蚀阻垢性能、杀菌性能及药剂加药量的影响,根据水质情况及药剂评价结果提出了污水回用水的最佳pH值及C0D(化学耗氧量)值的范围。此外，还叙述了工业应用后的现场监测结果。工业应用试验表明:在一定条件下,可以成功将砂滤处理污水直接回用于炼油厂循弥水。关键词:污水回用水质缓蚀阻垢杀菌中图分类号:TC174.4文献标识码:A文章编号:1007 -015(2009)03 -0010 -04污水回用于循环冷却水是解决水资源紧张的1.2实验用水有效途径，但由于污水中有机物、悬浮物含量高，文章中实验用水分别为采自现场的污水二期成分复杂，微生物易大量生长并形成生物粘泥，外排水，及污水回用中试砂滤后产出水。且污水中阴阳离子较多，特别是氯离子和硫酸根1.3 污水 回用砂滤后出水的水质特征离子等阴离子是新鲜水的好几倍。因此回用过程将砂滤后产出水的水质分析数据与新鲜循环水中所要解决的两个难题是腐蚀和微生物的控制。补水的水质分析数据进行综合对比分析。结果表中国石油天然气股份有限公司锦西石化分公司明，动态砂滤单元出水具有以下特征: COD和氨(以下简称锦西石化分公司)污水回用项目设计氮较高， 是细菌生长的养分;水中的腐蚀因子如氯产品水产出能力为560 Vh,其中200 t/h回用于离子、硫酸根离子含量高，碱度低和pH值略低。循环水补水，还欲将微絮凝过滤单元(砂滤)后1.4砂滤水对药剂缓蚀性能影响评 价的产出水直接回用到循环水，因此要求尽快考察为了考察砂滤后的回用水对药剂缓蚀性能的回用水对循环水系统的影响。砂滤后水质与初级影响，开展了旋转挂片腐蚀试验,考察不同pH再生水控制指标相比，砂滤后C0D值高于初级再值和不同COD值的回用水对水质腐蚀性及药剂缓生水控制指标;与新水补充水相比，水中的腐蚀蚀性能的影响。因子如氯离子、硫酸根离子含量高，其腐蚀性增(1)自然pH值条件下砂滤水腐蚀试验:为了加;砂滤后的水腐蚀性强、COD值高。污水回用考察原有药剂的适应性，在自然pH值条件下考察水与补充新水相比其水质条件更加复杂，由于水了砂滤后回用水对药剂缓蚀性能的影响，不同药剂质的变化，会对循环水场现用药剂产生影响。通不同水质现场加药量腐蚀试验结果见图1。结果表过实验室缓蚀阻垢实验及杀菌实验的评价，考察明，在自然pH值砂滤后的回用水水质及现场加药了回用水水质对循环水处理药剂缓蚀阻垢性能、浓度条件下，所用药剂的试片腐蚀速率均高于中石杀菌性能及药剂加药量的影响，同时在回用水工油试片标准0. 1 mm/a, 不同药剂的试片腐蚀速率业应用后进行水质监测和腐蚀监测，考察了工业顺序为CQ -206小于CLP -401小于HD -02。应用污水回用对循环水系统的影响。(2)自然pH值时COD和氨氮对腐蚀影响试收稿中国煤化工明: 2009 - 03 -11。1实验 室可行性试验作者MHCNMH G年毕业于大连理工大.1 实验方法学化学上程系，⊥字傅士，尚级上程师，现为中国石油天旋转挂片腐蚀实验和杀菌剂评定试验均按照然气股份有限公司锦西石化分公司研究院院长，曾在中文《冷却水分析和试验方法》进行。核心期刊上发表过论文数篇。第3期荆军航.污水回用工业应用试验11●验:为了考察在自然pH值条件下，现用药剂对下,缓蚀阻垢剂CQ - 206在加药量为100 μg/g时,COD和氨氮值的适应范围，以污水二期人水为原回用水的pH值为7.3 ~9.0,试片腐蚀速率小于水配制成不同COD和氨氮值的实验用水，在缓蚀0.1 mm/a, 当pH值为8. 0时,药剂缓蚀效果最好，阻垢剂CQ-206加药量为100μg/g时进行了旋转.当pH值小于6.5时,试片腐蚀很严重。挂片腐蚀试验，试验结果见图2。(4)加碱调pH值时砂滤水腐蚀性能考察:试验考察了加碱调pH值条件下砂滤后回用水对药剂缓蚀性能的影响，结果见图4,5。结果表明:在自1.0使用现场加药量条件下,只有缓蚀阻垢剂CQ - 2060.8-沙越后回用水在加药量为100μg/g时,试片腐蚀率明显小于0.110.4新水补充水mm/a;当加药量均增加为100 μg/g时，在适当的pH值范围内,药剂HD -02和CLP -401的试片腐CLP-401CQ-206BHD-02 .蚀速率也可以小于0.1 mm/a。试片腐蚀速率CQ药剂名称-206小于CLP-401小于HD-02;缓蚀阻垢剂图1腐蚀试验结果CQ-206的缓蚀效果相对略好,缓蚀阻垢剂HD-02的缓蚀效果相对较差。300, 250公1.00p明值8.0.200氨氦咀值7.515020四昌0.8015牌3 100COD10 E工0.60H值8. 5.50.40窗0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9!0.20试片腐蚀速率/(mm.aN)BoLmmm-=图2两种回 用水对药剂缓蚀效果的影响CQ-206 100ug/g HD-02 53ua/g CLP-401 53 u g/g药剂名称与加药t试验表明,回用水中COD与氨氮值越高,对药图4 三种药剂现场加药量腐蚀试验结果剂的缓蚀效果影响越大,试片腐蚀率随COD值和氨氮值的升高而上升;在自然pH值条件下, COD. 0.35值大于20 μg/g,氨氮值大于0.5 μe/g时,试片腐明值7: 5蚀速率均超过中石油试片标准0.1 mm/a,只有在; 0.2pH值8.00.15C0D值和氨氮值为0(未加污水)时试片腐蚀率才意0.10pH值8.5能达到标准。(3)加碱调pH值的回用水腐蚀试验:鉴于在劳0E工1九CQ-206 1∞ug/g HD-02 100u 8/g CLP 401 100ug/g自然pH值条件下,在药剂质量分数为100 μg/g条药剂名称与加药量件下试片的腐蚀速率仍然高于中国石油标准的情图5三种药剂相同加药量腐 蚀试验结果况,对砂滤后的回用水以氢氧化钠调节pH值,考(5)加碱调pH值时COD的影响考察:2008察调节pH值后回用水的腐蚀性能,结果见图3。年,锦西石化分公司污水外排水氨氮平均值仅为王0.50[0.28 μg/g,远远低于初级再生水控制指标。因此，自0.40在调节回用水pH值为7.5条件下,着重考察了不0.30同COD值对药剂CQ-206缓蚀效果的影响,结果; 0.20 |见图6。从图6中可以看出,在砂滤后回用水的pH值为1中国煤化工加药量为100 μg/g6.577.588.599.510回用水pH值时!YHCNMHG, 试片腐蚀速率小于图3 pH 值对药剂缓蚀效果影响曲线0.1 mm/ a ,约剂发理双采牧对;当COD值大于60μg/g时,试片腐蚀很严重，试片腐蚀率随COD值图3中数据表明,在砂滤后的回用水水质条件的升高而上升。●12.石油化工腐蚀与防护第26卷.5 菌藻分析与杀菌剂评价ian对砂滤后回用水及污水二期排水的异养菌、铁细茵硫酸盐还原菌含量进行了分析,然后考察了102030405060708090100不同COD和氨氮值对应的菌藻滋生情况,以便对回用水COD值/ (ugg")不同COD和氨氮值的回用水对现用杀菌剂的影响图6回用水COD值对药剂缓蚀效果的影响进行考察。试验结果见表1 ~3。表1细菌分析结果水羊污水二期人水污水二期排水砂滤后回用水循环水指标异养菌/(个●mL-1)1.1x1072. 67x10*1. 46x105≤1x10s铁细菌/(个. mL-)1. Ix102.5x 1032. 0x102≤L.0x 102碱酸盐还原菌/(个●mL- ")9.5x102≤50表2 异养菌分析结果COD/(x°g"')2501501008050402(0异养菌/ x10*(个.mL-I)8313. 911.88.62.30.63 .0.260. 02表3杀菌剂评价结果杀菌剂加药量/(ug.g"')异养菌杀苗率,% .铁细菌杀菌率,%硫酸盐还原菌,%CLP -50698.000cQ -40998.1HD -40998.5CLP-506.598.2CQ-40998. 1注:试验时间均为6 h。表1数据显示:砂滤后回用水及污水二期排表4小型动态模拟评价试验结果水细菌含量偏高,异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌均试验用水矽滤回用水新水补充水超出循环水控制指标。试片腐蚀率/(mm.a~')0. 0230. 001表2数据显示:水中COD值越高,异养菌的含试管腐蚀率/(mm.a"1)0.0680. 056量也越高,当水中COD值超过40μg/g,异养菌的试管污垢热阻/10-*(m2 .k.w-1)6.411.54含量即高于循环水异养菌含量限定标准。表3数据显示:在目前循环水场现场加药质量结果表明,在新水补充水的水质条件下,所考察浓度下,原有杀菌剂对异养菌的杀菌率均达到98药剂的缓蚀与阻垢效果均较好,试管平均腐蚀速率%以上,对铁细菌、硫酸盐还原菌的杀菌率均达到达到“好”级别，试片平均腐蚀速率达到“很好”级100%。别,中国煤化工。在砂滤回用水水1.6 动态模拟综合评价质条|YHCNMHG均有所下降,试管平为了对砂滤后回用水对药剂的影响进行综合均腐蚀速率达到“可以允许"级别，试片平均腐蚀速考察,进行了动态模拟评价,评价结果见表4。率达到“很好”级别,试管的污垢热阻不合格,试管内第3期荆军航.污水回用工业应用试验.13●的污垢估计主要是粘泥沉积造成的。为此,在实际标范围内(腐蚀速率不超过0. 1 mm/a) ;试管粘附应用过程中必须加强杀菌,阻止粘泥产生。速率均在中石油控制指标范围内(粘附速率不超过20mcm)。同时,试片腐蚀速率也均在中石油控2回用水工业应 用评价与 分析制指标范围内(腐蚀速率不超过0.1 mm/a)。锦西石化分公司于2008年11月17日开始进行了污水回用。为了考察工业应用效果,每天对回3结论与建议用水及循环水进行了水质分析;同时通过现场监测(1)污水回用可行性试验结果表明:经砂滤处换热器进行现场监测，考察循环水系统的腐蚀情况。理后的回用水在一定条件下可以回用到循环水系2.1回用水及循环水水质特 点分析统。其回用条件包括:COD范围最好控制在小于水质监测结果表明,回用水中氯离子含量高，55 μe/g范围内;回用水作为循环水的pH值为7.3碱度低,总铁离子含量相对较高。回用水加入到循~9.0。环水后,循环水呈现的特点为:水中氯离子含量增(2)回用水工业应用评价与分析结果表明:经高;水中碱度逐渐降低。砂滤处理后的回用水作为补充水回用到循环水系2.2菌藻控制情况统,截至目前现场应用未出现腐蚀问题，但需要适循环水中细菌分析结果显示,循环水异养菌含当加大水处理剂的投加量;在循环水系统杀菌处理量均较回用前略高,因此现场应加强杀菌处理。此时应以氧化型杀菌剂为主。外,在回用水水质条件下,氧化型杀菌剂的杀菌效(3)由于回用水加人到循环水后,循环水中氯果均较好;非氧化型杀菌剂的杀菌效果较差,24h.离子含量增高,水中的碱度逐渐降低,循环水腐蚀后细菌几乎全部回生。因此在循环水系统进行杀性增强,因此建议复合药剂配方将缓蚀阻垢剂的缓菌处理时应以氧化型杀菌剂为主。蚀药剂成分增高、阻垢药剂成分降低,尤其要选用2.3腐蚀 监测结果与评价具有高耐氯性的缓蚀剂。由于回用水中的铁离子工业应用期间进行了监测换热器监测及挂片含量高,因此在选用分散剂时要选用对铁离子分散监测。结果表明:试管腐蚀速率均在中石油控制指性能好的药剂,防止高铁离子产生腐蚀。Test of Commercial Utilization of Recycled Waste WaterJing JunhangCNPC Jinxi Petrochemical Company ( Huludao, Liaoning 125001 )Abstract: Based upon the recycled waste water conditions in CNPC Jinxi Petrochemical Company, the corrosion & fouling inhibitionperformnances of chermical inhibitors used in operation are evaluated by laboratory testing, and the impact of recycled waste waterquality on the corrosion & fouling inhibition and bactericidal performances of cooling water chemicals and chemical dosages areinvestigated. The optimal pH value and COD ranges of recycled waste water are proposed on the basis water quality and evaluationresults. In addition, the feld monitoring of commercial application demonstrate that the treated waste water after sand filuration canbe directly recycled and used田the finery make - up cooling water under certain conditions.Keywords:waste water recyele, water quality , corosion inhibition, fouling inhibition, bactericide(小资料多撰写稿件注意事项1.题目应以准确、简明新颖的词语表达文章的主题中国煤化工.简报等论文不需要摘内容。并应具有检索价值,有助于选定主题词和关键词。要外2.“章”和设标题的“条”,其标题均应采用主题标引,- -YHCNMHG图重复。图、照片要般不超过15个字。题目不应太长,一-般不超过20个字。清晰。3.关键词是反映论文主题内容的单词或词组,一篇论6.来稿一般应有参考文献,引用参考文献应在文件内文选3 ~8个关键词。注明。(本刊编辑部)