焦化厂循环水处理技术及管理—北京邦驰世纪水处理科技有限公司 23页

'焦化厂循环冷却水处理技术及管理本文系统介绍了焦化厂循环水处理的技术以及管理。分为：焦化厂循环水处理的分类、焦化厂循环水处理发展概况、焦化厂循环水处理技术及管理。一、焦化厂循环水处理概述水是地球上分布最广的自然资源之一，也是人类环境的一个重要组成部分。地球上的水总量约1.4×1019m3,海洋中聚集着绝在部分的水，占地球总水量的97.2%，而淡水只占总水量的2.53%。水资源是指全球水量中对人类生存、发展的可利用的水量，主要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量，所以淡水总量并不等于水资源，实际上能供人类生活和工农业生产使用的淡水资源还不到淡水总量的万分之一,可见水资源并不是取之不尽用之不绝的资源。随着工业生产的发展，对工业用水的质和量的要求越来越高，加之水资源并非取之不尽用之不绝，因此合理和节约用水已成为发展工业生产的一个重要问题。这样以来，水处理技术：水的预处理、焦化厂循环水处理、废水处理等技术得到迅速发展。在这里，我们只讨论焦化厂循环水处理技术及管理。工业用水包括锅炉用水，工艺用水、清洗用水和冷却用水，其中用水量最大的是冷却用水，约占工业用水量的90%以上。常用的冷却用水系统分类如表一：敞开循环冷却水间接冷却水密闭循环冷却水直流水冷却水系统敞开循环冷却水直接冷却水密闭循环冷却水 直流水表一：冷却水系统的分类间接冷却水，是冷却水通过换热设备间接进行交换，冷却工艺介质，而直接冷却水是冷却水直接与物料接触进行冷却作用。（以下主要介绍间接冷却水的情况）冷却水循环系统如附图一。根据理论计算，随着焦化厂循环水处理浓缩倍数的提高，补充水量将大幅度下降，如附图二所示，为循环冷却水浓缩倍数与补充水量，排污水量关系图。图中E为系统蒸发水量m3/h，因此从图二中可见对于一个冷却水系统来讲，如果从直流水改为循环冷却水并浓缩2~3倍，那么其用水量将降为原来用量的1.5~2.0%，排污量将降到原来量的0.5~1%。例如一个需用冷却水量为2000m3/h的小氮肥厂系统，如改为循环水冷却并浓缩2倍，则每小时只需补充水60~80m3，排污20m3，可节省1900m3/h，这样一是节约了用水量，二是减少了直流水排放而引起的热污染问题。焦化厂循环水处理使用后，浓缩倍数越高，补充水量越小，污染也相应越小，但是水中的溶解盐类浓度就相应增加，离子的浓度也增加，冷却塔进气中带入大量的溶解氧、尘土、细菌等杂质，使水质变坏，给整个系统会带来了比采用直流水严重得多的腐蚀、结垢、菌藻粘泥的危害，为了避免这些危害发生，就要搞水质稳定处理，投加各种药剂，来防止冷却水对设备的腐蚀、结垢及菌藻粘泥产生，这就是我们通俗称之为焦化厂循环水处理技术。循环冷却水经处理和直流冷却系统相比，有以下几个方面的优点：（1）节约用水量：以电厂为例，每小时直流冷却水的用量是22000m3/h，如果用循环冷却水，其补充水量一般只需560m3/h，因此，就节约了用水量。 （2）减少排污量：上述电厂，直流排放水量达22000m3/h，而使用循环水后，排污量仅110~440m3/h，因此，循环冷却水系统将减少99.5%~98%的排污水量，相应也减少了污水处理的困难和费用。（3）防止热污染：直流水系统直接排放热水，若热水温度升高10℃，则以1m3直流水计每小时带出1×104千卡的热量，如果该厂用湖泊水作水源，热量往往就直接排入水源。上述氨厂每小时将带出2.2×10千卡的热量，使水体温度升高。将会影响焦化厂循环水处理：a．造成自然水体的温度改变，降低冷却水的价值和水的可用性。b．引起水各项物理指标如密度，运动粘度系数，蒸汽分压力，表面压力。溶解氧和气体扩散等等的改变。水的密度变化，将使水分层，降低水中悬浮物质的输送能力。水的粘度降低，导致沉降速度增加，河道中沉淀物和沉淀污泥也增加，直接影响到水运。水温升高，水和空气间的水蒸汽分压力差也增加，因而蒸发速度加快，对气候产生影响。水温升高，降低了水中的溶解氧，对鱼类生产，水生物的代谢和废水处理，将带来危害。（4）提高焦化厂循环水处理 传热效率和生产效率：这是循环冷却水系统的最大优点，直流水用水量大，经济上不允许进行全面的水质控制，因此污垢的积聚和增长将使传热效率很快下降，迫使换热器设计时要留有很大的设计余量，较大的污垢热阻值，一般定为千分之三。传热效率下降，直接影响生产效率，很多工厂，就因为水中污垢不能控制，导致设备堵塞，不得不停产检修，清除污垢，循环冷却系统由于采用了水质稳定处理技术，能够有效地控制污垢沉积和产生，保证了传热效率。污垢热阻一般定为万分之四以下，良好的传热效率，为延长生产周期创造了条件，提高的工厂连续生产在400天以上。（5）减少焦化厂循环水处理设备体积，热交换器的污垢热阻若按千分之三设计时，其传热面积将比污垢热阻按万分之四设计时大数倍，因此采用循环冷却水系统可使换热器体积缩小，节约了大量钢材。（6）循环冷却水系统中投加缓蚀剂，可以有效地控制腐蚀，降低了换热设备材质要求，也相应降低了投资费用。（7）直流供水系统，原水净化后供水，其一次基建投资及经常运转费用均高于循环系统供水，但是由于水质稳定处理是一门综合性新生技术，涉及范围较广，操作管理也较复杂，需要配备一定数量的具有基本操作技能和管理水平的岗位操作人员和管理人员，但和总效益相比，这些费用都是比较小的。二、焦化厂循环水处理发展概况：起初人们只是采用一些简单焦化厂循环水处理办法，如加酸调节pH来控制结垢等，随后缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂、抗污泥剂等一系列药剂开发，并应用于水处理领域。最初用钙垢防腐，以后又主要用铬酸盐，聚磷酸盐、锌盐来缓蚀，随着环境保护要求的提高，对Cr6+排放标准愈来愈严，这样在六十年代末期，以聚磷酸盐，有机磷酸盐为主体的复合配方，逐步取代了铬系配方，七十年代以来，这种趋势继续增加，又出现了各种有机缓蚀剂，目前逐渐趋于复合型高效的全有机系碱性水处理药剂配方及其它低毒、高效的药剂。特别是分子量比较高而含膦低或无磷共聚物的应用。 我国焦化厂循环水处理技术进展很快，在七十年左右的时间里，除大化肥外，已在全国许多企业中推广应用，目前，化工、炼油、电力、纺织、钢铁等企业已开展了这项工作。三、焦化厂循环水处理技术及管理：循环冷却水系统易产生所引起的腐蚀、结垢、菌藻粘泥等危害，会给生产带来各种影响，下面所示：腐蚀、结垢、粘泥对生产系统的影响。1.焦化厂循环水处理沉积物（主要是垢）的析出和附着天然水中溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在焦化厂循环水处理系统中，重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离CO2要逸出，这就促使上述反应向右方进行。CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。不同的水垢，其导热系数不同，但一般不超过1.16w/（m2·k），而钢材的导热系数为45w/（m2·k），可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。焦化厂循环水处理水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率，影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。如下图： 2.焦化厂循环水处理设备腐蚀“系统”中大量的设备是金属制造的，长期使用循环冷却水会发生腐蚀，减少设备使用寿命甚至穿孔，造成安全隐患。其腐蚀的原因是多种因素造成的。如下图：2.1焦化厂循环水处理冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀系统中，冷却水与空气充分接触（以便降温），因此水中溶解的氧可达饱和状态。当换热器与溶有O2的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在金属表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生氧化反应和还原反应，促使微电池中的阳极区的部分金属不断溶解而被腐蚀。2.2焦化厂循环水处理氯离子引起的腐蚀氯离子和硫酸根离子均属于水中腐蚀性离子，特别是氯离子会破坏金属表面形成的钝化膜，它能穿过细孔而产生点蚀，特别在污垢存在时，由于垢下是一个贫氧区，故成阳极，而水中Cl－可以扩散进入阳极区，生成金属氯化物，即Fe→Fe2++2e，Fe2+＋2Cl－→FeCl2，而金属氯化物又可进一步水解产生HCl，这样又使铁的溶解速度加剧，FeCl2＋2H2O→Fe(OH)2+2HCl，这样垢下小孔中PH不断下降，故小孔中溶液不断酸化，又促进腐蚀性。 2.3　焦化厂循环水处理铜管脱锌腐蚀凝汽器使用最多的铜材为合金黄铜管，黄铜管的脱锌腐蚀是最常见的腐蚀形态，它包括均匀型层状脱锌和局部型栓状脱锌，但主要为局部型栓状脱锌腐蚀，该腐蚀易造成局部穿孔，因此危害性较大。黄铜脱腐蚀反应式如下：阴极：1/2O2+H2O+2e→2OH－阳极：Zn•Cu→Cu2＋＋Zn2＋＋4eCu2＋在表面聚集，与金属本体发生置换反应如下：Cu2＋＋Zn•Cu→Cu＋Zn2＋铜管脱锌后的腐蚀产物可能为Zn（OH）2，ZnCO3•Zn（OH）2等并覆盖在腐蚀点上，腐蚀产物加剧了管壁上水垢的形成和固体颗粒的沉积，沉积物下面的金属因缺氧而成为阳极，与周围部分形成氧的浓差电池而出现溃疡型脱锌，此溃疡深入金属内部起到完全穿透。2.4　焦化厂循环水处理中微生物引起的腐蚀由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，因此一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，当水温为20~50℃下繁殖更快。它分解水中的硫酸盐，产生H2S，引起设备腐蚀其反应如下：SO42-+8H++8e=S2-+4H2O+能量（细菌生存所需）Fe2++S2-=FeS↓硫酸盐还原菌（SRB）是一种弧形状厌氧性细菌，在它体内有一种过氧化氢酶，在厌氧条件下还原硫酸盐生成硫化氢而获得生存能力。SRB广泛存在于水中及土壤中，在PH5.5～8.5,温度20～50℃下，以硫化物作营养源在厌氧条件下最适宜繁殖。SRB是金属的微生物腐蚀中最普遍、最严重，也是最引人注目的菌类，它对金属的腐蚀主要是通过阴极去极化作用，加速腐蚀过程。 作为腐蚀产物FeS沉积在金属表面上，与没有被硫化亚铁覆盖的金属又构成腐蚀电池，这使SRB的腐蚀更加严重。据文献报导，在最佳期生成条件下，SRB对碳钢腐蚀率最大可达100密耳/年。SRB造成的腐蚀是强烈的局部点腐蚀，在点腐蚀区通常充满黑色的腐蚀产物，其下面的金属表面通常是光亮而活泼的。腐蚀情况如下图：3焦化厂循环水处理中微生物的滋生和粘泥循环冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类，在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的沉积物粘附在换热器的传热表面上。粘泥吸附在换热器管壁上，除了会引起腐蚀外还会使冷却水的流量减少，并降低换热器的冷却效率，严重时，会将管子堵死，迫使停产清洗。4、下表二：腐蚀、结垢、粘泥对生产系统的影响 热交换器效率降低腐蚀热交换器泄漏材质强度降低热交换器堵塞结垢水泵压力上升，流量降低促进腐蚀药剂消耗量增加粘泥冷却塔效率降低填料变形塌下外观污染（视觉公差）表二：腐蚀、结垢、粘泥对生产系统的影响为了抑制循环冷却水所引起的腐蚀、结垢、污染等危害，针对不同水质和操作条件，投加各种缓蚀剂、阻垢分散剂及抗污染剂，来达到水处理的目的，除选用较好的水处理药剂外，还必须有一定的工艺过程和要求：包括清洗、预膜和正常运行等几个方面。（一）焦化厂循环水处理之清洗： 清洗的目的是为了去除系统中的设备金属表面的油污，浮锈、污垢及泥沙等杂质，以达到净化金属表面，确保系统预膜效果和药剂正常使用，如果清洗工作没做好，在换热器及管道内存有大量的油污、泥沙、浮锈等杂质，那么缓蚀性的保护膜就很难形成，就会使预膜效果下降，又会造成污垢沉积。因此对合理使用水处理剂，发挥水处理剂正常效用，首先对系统进行清洗净化是非常必要的，也是必不可少的一道工序。清洗工作分水清洗和化学清洗二个步骤，根据系统不同，采取的方法也不同。1．清洗方法：清洗方法分系统清洗和单台换热器清洗二个方面及水清洗和化学清洗二个步骤，针对装置不同采取方法不一。（1）焦化厂循环水处理系统清洗：根据生产装置的不同，清洗条件不一，如一个新基建施工的装置，在施工结束开车运行前必须进行仔细的人工清扫工作，在系统中存留着部分杂物、泥沙、焊渣等杂质，因此该装置的清洗工作必须在清扫系统之后进行旁通管连接的水冲洗，使清洗的水不通过换热设备进行循环清洗，这样就防止系统中的杂物进入设备而堵塞换热设备，并且回水也不上冷却塔，以防止杂物进入填料中间引起堵塞。经数小时循环（要求流速以装置最大流速下进行约1~3m/s）后，进、出口水浊度基本恒定，不再上升时，可视系统水清洗结束，即停循环水泵，进行系统排放，并清扫水池中的杂物，拆除换热设备的旁通管，然后水池放入新鲜水后，再开泵进行换热设备的水冲洗，同时根据水的浊度不再上升为水清洗结束，进行排放，清扫后放鲜水，可进行下步的化学清洗。（2）焦化厂循环水处理化学清洗：化学清洗即是在水中添加入不同化学清洗药剂进行全系统的金属表面清洗净化工作，按系统不同添加的也药剂不同，一般新装置的设备表面以油污、浮锈为主，就需选用碱洗和酸洗二步处理。如果设备锈蚀严重的话，就需进行单台酸洗处理。对于旧装置的化学清洗，主要是结垢、污垢和粘泥，就以除垢和剥离为主，总之为了有效地进行化学清洗，在清洗前应对以下情况进行调查。A．化学清洗设备的种类、型式和规格。 B．化学清洗时所接触部位的材质。C．需要清洗液的种类、数量和费用。D．化学清洗时临时管线的连接。E．污垢情况的调查和分析。其中污垢情况的调查分析，是选用化学清洗药剂及清洗方法所不可缺少的，必要时应先进行污垢沉积物的组份分析和污垢沉积物在各种药剂中的溶合试验，以选择最适合的化学清洗药剂和化学清洗操作条件。在系统化学清洗中，一般选用一些特殊的或专用的化学清洗剂，它们通常是一类表面活性剂，用于清洗金属表面的油污、泥沙、浮锈等杂物，例如，磺化琥珀酸二2乙基己酯钠盐，有机磷酸盐和聚丙烯酸钠的混合物或聚合磷酸盐。一般化学清洗时控制pH值在4.5~6.0左右，清洗时间约24~72小时，具体按监测设备观察，同时分析水中PH、浊度和总铁，邻近两次分析数据Y变化相差不大为准。可视为化学清洗结束。若有条件，分析控制项目见下表：编号项目分析频率控制值1PH2浊度2电导率3总硬4总铁5药剂浓度 6余氯2．焦化厂循环水处理其它清洗方法：除化学清洗以外还可使用机械清洗，高压水喷射清洗、喷砂清洗管道、清洗器清洗及海绵球自动清洗等物理清洗。随着新型清洗剂和添加剂的开发，现在常用不停车的化学清洗方法，这样即可以清洗设备又不妨碍生产，收效比较明显，一般不停车系统清洗要按下面几个步骤：第一天：先进行通氯或投加含氯（溴）杀菌处理。第二天：加入非氧化性杀菌剥离剂进行粘泥剥离。第三天：（1）向系统投加清洗剂以达到要求浓度。（2）连续加入清洗剂以补充排放、消耗损失。（3）pH值降到5.0~5.5范围内。（4）增加排放量使浓缩倍数在2.0左右。（5）污垢严重的换热器每2小时冲气或反洗一次。第四天和第五天：（1）清洗剂保持在需要的浓度。（2）持pH值在5.0~6.5之间。（3）保持浓缩倍数为1.5~2.0左右。（4）冲气或反洗。第六天：（1）停止加清洗剂并使pH值提高到正常范围。（2）减少排污量到正常水平。第七天：开始可以加入预膜剂转入预膜阶段。（二）焦化厂循环水处理预膜： 1、焦化厂循环水处理预膜目的：预膜过程又称基础投加处理，它与清洗过程一样，都是水处理技术中重要预处理过程之一，是否进行预膜，对缓蚀效果有明显的差别两者相差可达20倍左右，一般预膜处理是加大缓蚀剂的初期投加浓度，使其快速成膜，以抑制初始阶段较高的腐蚀速度。2、焦化厂循环水处理预膜剂：一般称初期投加药剂为预膜剂，它的组成往往与正常投加的药剂不同，以聚磷酸盐为主的预膜剂有六偏磷酸钠和三聚磷酸钠，加入适量的锌盐等助剂其预膜效果更佳。此外有使用高浓度有机磷酸加锌盐，也有较好的预膜效果。3、影响焦化厂循环水处理预膜的因素：以聚磷酸盐为例的成膜要求：（1）有一定的Ca2+存在。当水中没有Ca2+或Ca2+含量偏低时，预膜效果很差，一般Ca2+浓度要在40~80mg/l，才能获得较好的预膜效果。（2）pH值：预膜要求金属表面清洁和活化，pH值较低时金属表面易活化，碳钢成膜后表面色晕明显，但PH值太低腐蚀增大，膜不易形成,所以pH值应控制在5.5~6.5为宜。（3）浊度：当水中浊度提高时，腐蚀率相应增加，这是因为金属表面沉积物增多，容易造成孔蚀或局部腐蚀，因此预膜时循环水的浊度应尽量控制在较低的范围，一般<10mg/l为宜。另外可适当投加分散剂，以分散悬浮物，避免悬浮物沉积在金属表面，影响预膜效果。（4）水温：水温高，预膜时间可缩短，水温低，可延长预膜时间，一般在常温条件下，预膜时间为24~48小时。4、焦化厂循环水处理预膜期内分析控制项目（见下表） 编号项目分析频率控制值1PH2浊度3总硬度4总铁5总磷6温度（三）焦化厂循环水处理正常运行当预膜处理完成后，水处理剂从高浓度转入低浓度的处理称为正常处理，也称为正常运行。在预膜处理的基础上，采用适当的水处理药剂配方，处理循环水系统的水质，以维持和修补系统内金属表面形成的保护膜，从而达到防腐、防垢和防止微生物生长的目的，这就是正常运行的作用。正常运行应随水质和工艺条件不同而采用不同的水处理药剂配方。1．焦化厂循环水处理正常运行处理的操作控制正常运行操作，是根据循环冷却水指定的浓缩倍数进行一定量的排放和补充新水，同时按比例投入指定水处理药剂，来控制循环水质四个度（碱度、硬度、浊度、盐度）的稳定，为此就要求进行水质分析，具体分析项目、意义及分析频率如表三。根据分析的数值可以计算水的碳酸钙饱和指数IS，它是水的实际pH值（PHa）和该水质在碳酸钙达到饱和时的PH值（PHs）两者之差。IS=PHa-PHs若IS>0表示此水质有结垢趋势 IS=0表示处于平衡状态IS<0表示此水质有腐蚀趋势如果使用磷系配方，还可以计算磷酸钙饱指数IP，其含义和磷酸钙和饱和指数相似，是判断磷酸钙沉积情况，它是水的实际PH（PHa）与假定Ca3（PO4）2处于饱和状态时的PH值（PHs）之间的差值，即：IP=PHa-PHs同样：IP>0表示此水质有结垢趋势IP=0表示处于平衡状态IP<0表示此水质有腐蚀趋势又可以根据指定的某一离子浓度计算浓缩倍数K值，一般都以CL-为计算浓缩的依据。根据浓缩倍数来控制排放量和补充量，因为冷却塔的蒸发损失一般是不大变化的,使之达到稳定，随后按排放数量及比例要求投加水质稳定剂，控制腐蚀和结垢。2．焦化厂循环水处理运行效果的监测为确保水质稳定药剂使用的效果，除上述控制分析项目外，建立一系列监测装置及进行一些监测分析项目（见表三），也是很重要的，根据监测数据可以及时调整药剂配方及投加量等，使之更能适应生产实际状况，充分发挥水处理剂的作用。主要是通过系统中安装旁路挂片、小型换热器、动态污垢监察装置等来监测系统的腐蚀率、污垢热阻、污垢附着度等，同时进行细菌检测。 1）焦化厂循环水处理旁路挂片：安装旁路挂片检查水处理剂的缓蚀效果，是一项比较简便和切实可行的基本测试方法。挂片选择的材质要与系统的材质一样。挂片经前、后处理。在挂片入系统前应放入盛有化学纯丙酮的小搪瓷盆中用脱脂洗两遍，冷风吹干后用滤纸包好放干燥器中备用。使用时，可按以下步骤进行操作：启封后用不锈钢镊子把试片取出放在滤纸上；在盛有蒸馏水的小搪瓷盆中，用脱脂棉擦洗一遍，再用蒸馏水冲洗；立即放在盛有化学纯无水乙醇的小搪瓷盆中，用脱脂棉擦洗两遍；将试片放在干滤纸上，用冷风吹干；用滤纸将试片包好，放在干燥器中，24小时后称重记录。再进入系统。经过一定的时间试验，取出。经后处理步骤：用自来水冲洗粘泥、浮锈；放在盛有清洗液（按不同材质配制的，其中有少量缓蚀剂）的小搪瓷盆中用镊子及脱脂棉清洗，时间不宜过长；用镊子夹住在自来水中冲洗2~3遍；再放在盛有蒸馏水的小烧杯中漂洗2~3遍；取出放在盛有化学纯的无水乙醇的小烧杯中；将试片取出放在滤纸上用冷风吹干包好，放在干燥器中24小时后称重记录。再根据失重、试片面积及试验时间计算出试片的腐蚀率。挂片安装位置选择要合理，一般在冷却水出口和回水管路上的旁路挂片安装器上，不宜靠通氯(或加杀菌剂的地方)、加药等装置太近，在水流动的地方,控制有一定流速，定期（一般为30天、60天、90天等）取出挂片测验。焦化厂循环水处理腐蚀率的计算：式中：K——腐蚀率（mm/a）W1——挂片试验前的重量（g）W2——挂片试验后的重量（g）S——挂片面积（cm2） T——试验时间（h）8.76×104——换算常数ρ—金属密度（g/cm3）(碳钢7.85；不锈钢7.92、黄铜8.50)2）焦化厂循环水处理中试验性换热器：根据生产系统换热器的参数及材质，设计模似性换热器，要求便于拆装和处理的结构，安装在生产系统中，定期取出热交换管，进行腐蚀率、污垢热阻、污垢附着度及垢样分析的测定，根据测定数据来综合评定水质进行状况。A．腐蚀率计算：同挂片法。B．污垢热阻计算：污垢热阻R为测试后管子传热系数的倒数与清洗管传热系数倒数的差值。式中：R——污垢热阻（米2·时·℃/千卡）K2——测试后传热系数（千卡/米2·时·℃）K1——清洗的传热系数（千卡/米2·时·℃）C．焦化厂循环水处理污垢附着度：污垢附着度是综合分析水质运行好坏的一项指数，有资料报导，通过大量实验说明污垢沉积速度全年的量为第一个月的量的一倍，所以污垢附着度以每月每厘米2沉积的污垢毫克数，以mcm表示。N=式中：N——污垢附着度，mcm N2——测试后的管重量（mg）N1——测试前的管的重量（mg）S——测试管的面积（cm2）T——测试天数（d）D．焦化厂循环水处理垢样分析取下测试管中的垢样，进行组分分析，判断水处理运行效果是最直接和可靠的方法之地，如果沉积物中的Fe2O3含量很高，这往往是腐蚀比较严重，如果沉积物中CaO、MgO等含量高，这往往是有结垢倾向，如果沉积物中灼烧减量高，这往往是由于微生物污垢较多造成的。沉积物组成的分析项目应与水质条件运行情况和水处理剂配方配合，一般有如下几项。（1）焦化厂循环水处理灼烧减量：950℃固体残渣550℃有机物残渣（2）Fe2O3腐蚀脏物（3）CaO结垢（4）MgO结垢（5）ZnO锌垢沉积（6）P2O5（磷系配方时，表示有磷酸钙垢生成）此外还可以进行电化学测试及局部点腐蚀的测试。3）焦化厂循环水处理动态污垢监察装置： 在系统旁路管上安装动态污垢监察装置（又称D1D1M1装置），根据测试管的壁温变化，观察和计算其污垢沉积程度，并可计算其污垢热阻和阻垢率，污垢热阻的计算，根据测试时清洗管的传热系统和结垢后的传热系数计算，阻垢率的计算根据空白时的温差和加药处理后的温差计算。阻垢率%=式中：Δt——空白试验时热电偶温差℃Δt1——加药试验时热电偶温差℃动态沉积物监察器不但可以作现场监察用还可以在实验室进行配方筛选用，通过动态沉积物监察器筛选出较好的配方和操作条件，对生产上进行调整，使水处理药剂的应用获得更好的效果。4）焦化厂循环水处理中细菌检测分析由于循环水的水温及投加了水质稳定剂，给微生物提供了适宜的条件和养分，所以微生物的危害程度也高于直流水系统，因此杀菌处理如加氯，或加非氧化性杀生剂是很重要的一部分工作外，定期进行细菌的检测工作也是很重要的，通过细菌检测情况可发现水质恶化程度和趋势及早采取措施进行杀菌和调换氧化杀生剂进行处理，一般循环水中微生物检测项目有：异养菌总数、铁细菌、硫酸盐还原菌、硫化菌、硝化菌群及真菌，针对系统装置情况分析频率不一，但异养菌总数在夏天应十天分析1次。3．焦化厂循环水处理水质处理的效果评定通过各种监测手段，得到数据按下述标准为符合要求：（1）腐蚀率：碳钢≤0.125mm/a不锈钢、铜≤0.005mm/a（2）污垢热阻：＜1.72~3.44×10-4m2.k/w （3）粘附速率：＜30mg/cm2.m（mcm）（4）异养菌总数（夏季）：＜5×105个/ml（5）垢样分析：Fe2O3＜60%CaO+MgO＜40%550℃灼烧失重＜50%此外，根据大修拆开设备现场的应用处理效果。四、结束语“三分药剂，七分管理”是焦化厂循环水处理工作者的经验总结，为此应制订严格规范的焦化厂循环水处理操作规程，定期对循环水进行监测，及时了解水冷设备的运行情况，总结经验，认真做好循环水的稳定运行工作。这一切都需要供方和用户双方协同工作、相互交流，尽力做到对系统动态管理。一方面供方提供水处理技术方案、操作规程、水质分析方法、相互交流、监测管理方法、试验室筹建资料及收集用户反馈过来的信息并根据此信息及时对水处理方案、药剂做相应调整等，另一面用户最好建立水处理岗位，配备化验室，有专职或兼职人员加药、水质分析等日常监测管理，做好水质报表或记录（见附页）及其各项指标曲线，有条件每年做一次现场动态模拟试验，有异常情况及时反馈给供方并协商解决办法，定期进行相互交流，达成共识，以达到对系统动态管理。 表三水质分析项目的意义和频率项目意义分析频率PH测定判断水的腐蚀性和结垢性，一般在7~8，低于6.5需调整，如低于5.0膜要被破坏，碱性处理可以在8~9。1/天电导率us/cm水中溶解盐类的浓度，高了水质变化，易腐蚀和结垢，另作控制浓缩倍数用。1/天浊度mg/L测定水悬浮物的含量：判断水的污染程度及结垢和粘泥存在的倾向。1/天碱度（以CaCO3计）mg/L判断水腐蚀和结垢倾向与pH意义略同，在碱性处理时，是一个主要控制项目。1/天Ca2+（以CaCO3计）mg/L控制浓缩倍数和判断结垢倾向的主要项目。1/天Cl-mg/L控制循环水浓度倍数的主要项目之一，同时判断水腐蚀倾向。1/天总磷(PO43-)mg/L控制药剂剂浓度的主要项目。1/天SO42—mg/L浓度越高，腐蚀性越大。1/天总铁mg/L判断腐蚀程度及铁的污垢附着程度，要求控制越低越好。1/周NH4+mg/L在氨厂可了解设备泄漏情况，并控制防止粘泥生成，及对钢材的腐蚀，需严格控制含NH4+量。1/周SiO2mg/L判断硅垢生长的情况，一般控制在130mg/L以下。1/2周 余氯mg/L判断加氯情况及杀菌情况。控制余氯含量0.3~1.0mg/l加氯时半小时1次药剂浓度mg/L控制加药量，符合指标要求。1/天细菌总数判断水质微生物恶化程度，加以控制。1/十天 焦化厂循环水处理实用技术'