焦化厂循环水处理方案(详细版)―北京邦驰世纪水处理科技有限公司 11页

焦化厂循环冷却水处理方案（最完善版）文章系统说明了焦化厂循环冷却水处理的方案，分为以下：焦化厂循环冷却水预处理、焦化厂循环冷却水化学药剂处理、系统清洗预膜。焦化厂循环冷却水正常运行处理方案。焦化厂循环冷却水处理前言某公司新建10万吨/年高等级项目即将竣工投产，为此该司委托我司制定焦化厂循环冷却水处理技术方案。根据这一要求，我公司专业技术人员经过现场考察，取样分析并结合我司在循环水处理项目中的成功案例和实践经验，本着技术先进、安全可靠、操作方便、经济合理的宗旨，筛选出了对该焦化厂循环冷却水系统适用性强的高效缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂配方，正常使用时焦化厂循环冷却水系统中金属的腐蚀速率低于国家标准，可以延长设备使用寿命；阻垢性强，浓缩倍数k可达2.5，为安全生产运行、降低成本，提高经济效益创造了良好条件。1焦化厂循环冷却水预处理某焦化厂循环水系统的补给水为该司附近的河道水，根据河道水表观现状和取样分析的结果，我们建议循环水系统前设置一个清水调节池。其作用如下：一是调节缓冲焦化厂循环冷却水系统水量；二是使大颗粒的悬浮物质自然沉淀；三是定期投加絮凝剂（聚合录化铝）可去除河道水中微小粒径的悬浮物和胶体杂质，节省后期处理用药量。1.1焦化厂循环冷却水清水调节池容积确定1.1.1依据：循环系统保有水量500m³和现有场地。1.1.2清水调节池有效容积：100m3\n有效水深：2m尺寸：10×5×2m1.2预处理流程：投加聚合氯化铝循环水池调节池河沟水二、焦化厂循环冷却水化学药剂处理1焦化厂循环冷却水系统概况：1.1循环水系统参数：保有水量：500m3循环水量：500m3/h设备材质：碳钢等金属进水温度：32℃回水温度：42℃温差（△t）：10℃1.2焦化厂循环冷却水水质分析：项目单位检测结果钙硬度(以Ca2+计)mg/L215.40镁硬度(以Mg2+计)mg/L261.29总硬度（以CaCO3计）mg/L1514.04酚碱（以CaCO3计）mg/L0总碱度（以CaCO3计）mg/L169.26氯离子（Cl-）mg/L2785.86硫酸根（以SO42-计）mg/L237.30\npH—7.73电导率μs/cm95401.3焦化厂循环冷却水水质判断1.3.1焦化厂循环冷却水主要参数的含义L.S.I：饱和指数P.S.I：结垢指数pHS：饱和ph值pHeq：平衡pH值:E:正常运行时蒸发水量P:系统总排污水量M:系统中总补水量△t:进出水温差K:浓缩倍数A：总溶解固体B：温度系数C：钙硬度系数D：碱度系数1.3.2焦化厂循环冷却水饱和指数(L.S.I)计算饱和指数是水中可能产生碳酸钙结垢或产生腐蚀倾向的一种计算指数。L.S.I＝pH－pHS＞0结垢L.S.I＝pH－pHS＝0稳定L.S.I＝pH－pHS＜0腐蚀饱和PH值pHS按下式计算：pHS＝（9.70＋A+B）－（C＋D）查表将系数代入补充水：pHS＝（9.70＋0.25＋1.71）－（2.73＋2.23）＝6.70L.S.I＝pH－pHS＝7.73－6.70＝1.03＞0结垢型\n循环水K=2.5时pHS=（9.70＋0.25＋1.71）－（2.95+2.63）＝6.08L.S.I＝pH－pHS＝8.38－6.08＝2.3＞0结垢型通过计算说明补充水水质为结垢型水质，浓缩后结垢性增强。1.3.3焦化厂循环冷却水结垢指数(P.S.I)的计算：帕科拉兹认为用总碱度测定出平衡pH值(pHeq)来判断水质则更接近实际。P.S.I＝2pHS－pHeq＞6腐蚀P.S.I＝2pHS－pHeq＝6稳定P.S.I＝2pHS－pHeq＜6结垢补充水：通过查表pHeq=7.81P.S.I＝2pHS－pHeq＝2×6.70－7.81＝5.59＜6结垢型循环水K=2.5时通过查表pHeq＝8.38P.S.I＝2pHS－pHeq＝2×6.08－8.38＝3.78＜6结垢型通过计算说明补充水水质为结垢型水质，浓缩后结垢性增强。综合以上指数计算可以看出，该系统补充水具有结垢性，浓缩后结垢性增强，因此在水稳剂配方筛选时应以阻垢为主，兼顾缓蚀。2焦化厂循环冷却水系统清洗预膜焦化厂循环冷却水系统进行清洗预膜是系统化学水处理所必需的基础工作，它能更好地保障水质稳定剂在焦化厂循环冷却水中充分有效地发挥作用，是保证化学水处理效果的重要步骤。先用高浓度的缓蚀剂进行预膜，然后用低浓度的缓蚀剂进行日常运行，比不经预膜而直接用高浓度的缓蚀剂运行要经济的多，也比直接用低浓度的缓蚀剂运行去控制腐蚀有效的多。2.1焦化厂循环冷却水预膜的目的保护换热器及附属管道，减缓腐蚀、延长设备使用寿命和将管路及泵体内的污垢清理掉，以对新鲜的金属表面进行预膜保护，防止腐蚀的产生。\n2.2焦化厂循环冷却水系统预膜必须具备的条件1）有足够浓度的预膜剂；2）有足够浓度的二价金属离子；3）有足够的溶解氧；4）有一个清洁、活化的金属表面；5）冷却水浊度＜10mg/L；6）铁离子＜2mg/L；7）适宜的pH值范围。2.3焦化厂循环冷却水系统化学清洗生产系统整体运行前应进行化学清洗。因为系统经水清洗后，其内部杂质基本上清除，但仍存在一部分垢和锈等，必须除去。化学清洗是利用化学药剂使循环水系统管壁上的垢和锈等杂质从金属表面上剥离下来，从而创造一个活化的金属表面，给预膜工序创造良好条件。2.3.1开泵循环，保持系统最大流速。2.3.2在泵前加药箱中加入清洗除油剂300mg/L，常温下循环清洗。清洗剂为弱酸性液体，操作时要注意安全并配备必要的劳保用品，如乳胶手套、防护镜等。2.3.3往加药箱中加入pH值调节剂，调整循环水的pH值在5.5—6.0之间。2.3.412小时后补加清洗除油剂100mg/L。2.3.5清洗过程中，每2小时测定一次循环水的浊度和总铁含量，待循环水中浊度和总铁含量趋向平衡后（约12—24h），将清洗液全部排空，排完水后维持最大流量对系统进行补水，准备预膜。\n2.4焦化厂循环冷却水系统预膜根据水质特点及系统材质我们选用专用预膜剂，这种预膜剂主要由多种络合物、表面活性剂等组成，利用络合物的负离子在金属表面形成了一种不溶性的稳定络合物，这种络合物吸附在碳钢等金属表面上形成了一层稳定的和惰性的保护膜，有机络合物中氧原子的未共用电子对与铁、钙等金属离子或带有部分正电荷的铁原子发生化学吸附，形成配位键，最后产生一层难溶的螯合膜覆盖在碳钢等金属表面，这种膜电阻大并能使金属和水中的腐蚀介质隔离，从而起到抑制腐蚀的作用。2.4.1焦化厂循环冷却水补水结束后，开泵循环，维持最大流量循环以利于水中溶解氧的扩散，在加药箱中加入预膜剂300mg/L，同时将固体预膜剂400mg/L溶解后加入。2.4.2焦化厂循环冷却水预膜运行条件1）pH：循环水的pH值至6.0—7.5（加入pH值调节剂（硫酸）调节）；2）Ca2+：循环水中Ca2+的质量浓度50-100mg/L；3）预膜时间水温50℃，循环预膜8小时；水温＞20℃，循环预膜24—48小时；水温10-20℃，循环预膜48-72小时；4）流速：一般要求在1.0—1.5m/s之间（通过流量和管径估算），不得超过3m/s。2.4.3焦化厂循环冷却水清洗预膜期间分析项目及频率项目控制指标分析频率\n总磷50-120mg/L（清洗）初期一次PH值6.0-8.0每2小时一次Ca2+50-100mg/L初期一次水温初期一次浊度＜10mg/L每四小时一次2.4.4焦化厂循环冷却水预膜质量检验当预膜剂全部注入水中后，将预先按HG/T3523-85《化工冷却水标准腐蚀试片技术条件》处理好的碳钢试片（4-8片），掛入冷却塔回水管线上或集水池不同部位，等预膜结束后取出，按照HG/T3778-2005《冷却水系统化学清洗、预膜处理技术规则》对碳钢进行试验和验收。2.4.5焦化厂循环冷却水预膜结束后，开大排污阀，先排水后补水，待循环水中总磷降到20mg/L时，即可转入正常运行。由于种种原因未能正常生产（无热负荷），为了保护水冷设备，循环水系统不停车，这时系统处于冷态运行阶段，水处理剂的加入量控制在正常运行浓度的1.3倍左右进行保膜处理。2.4.6清洗预膜所用药剂pH值调节剂(250kg清洗剂200kg预膜剂150kg固体预膜剂200kg3焦化厂循环冷却水正常运行处理方案:3.1焦化厂循环冷却水水量平衡衡计算：正常运行时蒸发水量：E=循环量×△t/580=500m3/h×10/580≈8.62m3/h系统总排污水量：P=E/K-1=8.62/（2.5-1）=5.7m3/h\n系统中总补水量：M=8.62+5.7=14.3m3/h3.2焦化厂循环冷却水缓蚀阻垢剂选择由于该系统补充水水质具有结垢性，浓缩后结垢性增强，所以我们针对贵司水质特点及系统情况，选择XY-699作为该系统的缓蚀阻垢剂，它主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、含磺酸盐共聚物、特殊界面活性剂等组成的复合缓蚀阻垢剂，利用有机膦酸盐和缓蚀剂在金属表面形成的保护膜起到缓蚀作用，同时对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有良好的螯合分散和晶格畸变作用。按照合理配比原则充分发挥其协同效应，具有缓蚀率高、耐高温、阻垢力强、不易分解等特点。3.3XY-699缓蚀阻垢剂技术指标项目指标固体含量，%≥30.0总磷（以PO43-计）≥2.0密度,（20℃）g/cm3≥1.20pH值，（1%水溶液）2.5±1.03.4TH-699缓蚀阻垢剂使用方法将每天所需的缓蚀阻垢剂XY-699加入加药箱内，为方便使用可加水稀释后通过计量泵将药剂在循环泵入口处（即集水池出口处）连续加入。也可直接滴加，加药浓度为25-35mg/L（以补充水量计）。正常运行时每天加药量：14.3m3/h×30mg/L×24h≈10.3kg/d每月加药量为：10.3kg/d×30d＝0.309吨注：系统启动前，单机一次性加入XY-699阻垢缓蚀剂作为基础投加（用量按保有水量），500m3×75mg/L=37.5kg3.5焦化厂循环冷却水杀菌灭藻剂选择及使用\n应根据系统情况定期投加杀菌灭藻剂，一般每年的十一月到次年的四月，每月一到两次；五月到十月，每月两到四次。加药方式为冲击式投加。为了避免藻类的抗药性，氧化型和非氧化型杀菌剂交替投加，种类定期更换。可供选择的氧化型杀菌剂有：二氧化氯、XY-403、优氯净等；可供选择的非氧化型杀菌剂有：异噻、XY-406、1227。本方案选用二氧化氯，XY-406根据系统情况，将所需的杀菌灭藻剂冲击性加入到循环水泵入口处（即集水池出口处），每次投加浓度为100-200mg/L（以保有水量计）。3.6焦化厂循环冷却水缓蚀阻垢剂加药器、加药位置示意图换热器加药箱循环水池循环泵自来水冷却塔加药时用自来水稀释使用；采用连续加药方式，加药点在循环泵吸水口处，第一有利于药剂首先对换热器发生作用，第二有利于药剂持续均匀地发挥最大作用。3.7焦化厂循环冷却水正常运行控制指标：序号项目控制指标分析频率1浊度≤15NTU24小时\n2总磷1.0-3.0mg/L12小时3pH7.0-9.212小时4△B＜0.512小时5总铁＜0.5mg/L12小时6浓缩倍数≤2.512小时7总碱≤450mg/L12小时8Ca2+＜550mg/L12小时9Ca2+＋总碱度≤1000mg/L12小时3.7.1根据系统总磷分析数据，适当增减加药量，使循环水中总磷控制在1.0-3.0mg/L之间；如总磷低于1.0mg/L时，加大缓蚀阻垢剂的加药量，到指标范围，如超过3.0mg/L，适当减少加药量。3.7.2正常运行当浓缩倍率k大于2.5时适当加大排污量，然后加大补充水量，浓缩倍数不要超过2.5倍。3.8焦化厂循环冷却水效果的评定：焦化厂循环冷却水经化学处理后，其效果应达到国家《工业焦化厂循环冷却水处理设计规范》（GB50050-1995）的要求。3.8.1换热设备碳钢管壁腐蚀速度＜0.125mm/a；铜、铜合金和不锈钢管壁的腐蚀速度＜0.005mm/a。3.8.2换热设备的水侧管壁的年污垢热阻＜3.44×10-4m2·k/w；水面污垢沉积速率≤15mg/cm2·月。\n焦化厂循环水处理实用技术