锅框岩cng加气站工业循环水处理技术研究 90页

'０６１５ＴＥ８学校代码；１困书分类号：Ａ余為钟；＾王覆题±尊檀赞兹，ｉｓｉａｓｔｅｒｓＴｈｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｎｇＭＣＮＧ加气站工业论文涅目巧框岩＿循巧乂处理技乂巧究研究生姓名刘文君导师姓名刘武（到教授）工程领域名称石油与天然气工程研究方向油气储运工程二〇—五年十二月 西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油犬学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文。。的复印件和电子版本人允许论文被查阅和借阅学校可１＾＾将本学位论文的全部或部分、内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学一位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于１、保密。（），在年解密后适用本授权书２、不保密（）＂＂（请在Ｗ上相应括号内打Ｖ）吝＾朵学位论文作者签名：指导教师簇名；＂ｊ年月日从／年片月日又５／ｒ＾令西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的。包含其他人已研究成果据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。ｉ－Ａ学位论文作者签名：％节年化月卽 摘要压缩天然气作为车用燃料具有安全经济、节能环保等特点。作为ＣＮＧ汽车必要的基础设施，ＣＮＧ加气站在全国范围得到快速发展。压缩机是加气站的核也，而对于压缩机的冷却是保障ＣＮＧ质量和设各及人员安全的重要环节，也是提高生产效率和经济的效益的至关因素。为节约水资源，降低污水排放量，ＣＮＧ加气站的压缩机冷却系统多采用循环水冷却方式。由于冷却水循环利用，导致冷却循环系统结垢、腐蚀严重，微生物、藻类大量滋生，降低设备使用寿命与工作效能。传统的水处理工艺存在设备投资高，，处理效果差水资源和药品耗量多，且排入生态水体的药品中的某些成分可生化降。解系数较低，某些成分又是水体营养元素，可引起水体富营养化等问题因此需要制定新的水处理方案，在达到水质处理要求的同时降低投资、资源消耗和环境污染。主要研究工作如下：（１）跟踪和检索国内外ＣＮＧ加气站循环水处理技术及相关领域最新进展对国内外的相关文献进斤调研，比较、归纳相关文献的研究成果。（２）对锅框岩ＣＮＧ加气站循环冷却水使用过程中出现的结垢、腐蚀和菌藻滋生等问题进行分析并确定形成慮因及产物组成。（３）根据分析结果，对比多种循环水水质处理方案，优选化学水质稳定药剂法对循环冷却水进行处理。通过实验确定药剂的最佳配方和用量，研制出新型ＣＮＧ加气站专用阻垢缓蚀剂、杀茜灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ兰类药剂。（４）分析试验数据，有针对性的进行冷却水系统阻垢缓蚀药剂静态阻垢实验、设备缓蚀实验、杀菌灭藻实验和微生物抗药性实验，确定最佳药剂及投放浓度和控制浓缩倍数。通过观察药剂用量、结垢速率、碳钢腐蚀速率、不铸钢腐蚀速率、微生物藻类处理效果，比较了各种药剂的使用效果，提出锅框岩ＣＮＧ加气站水质处理方案。（５）持续使用药剂，从水处理剂水质处理效果、水资源和药品用量、污水对环境影响等方面完成药剂现场使用效能评价与经济评价。（６）编制加药方案和日常操作规程，并将此项技术在巧业进斤普及推广。关键词：锅框岩ＣＮＧ加气站循环水水质处理；；；；药剂 ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓａｓｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ扣ｅｌｗｉ化ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓａｆｅｓａｖｉｎｅｎｅｒ，ｇｇｙ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｓｏｏｎ．Ａｓ注ｎｅｃｅｓｓ泪ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒＣＮＧｃａｒｓＣＮＧｆｉｌｌｉｎｙ，ｇｓｔａｔｉｏ打ｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｒａｉｄｌｉｎｔｈｅｃｏｕｎｔｒ．Ｃｏｍｒｅｓｓｏｒｓａｒｅｔｈｅｃｏｒｅｏｆａｓｆｉｌｌｉｎｐｙｙｐｇｇｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄ化ｅｃｏｏｌｉｎｏｆｔｈｅｃｏｍｒｅｓｓｏｒｉｓａｎｉｍｏｒｔａｎｔｌｉｎｋ化ｅｎｓｕｒｅｔｈｅｅｉｅｎｔ，ｇｐｐｑｕｐｍｓｔｓａｎａｌｓｏｅｋｅｅｎｃｕａｌｉｔａｎｄｓａｆｅｔｏｆＣＮＧａｔｉｏｎｄｉｓｔｈｆａｃｔｏｒ１：ｏｉｍｒｏｖｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｑｙｙ，ｙｐｙｐａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔ？了ｏｓａｖｅｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｒｅｄｕｃｅ化ｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ出ｓｃｈａｒｅ化ｅｇ，ｃｏｏｌｉｎｇｓｓｔｅｍｏｆＣＮＧｆｉｌｌｉｎｓｔａｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｆｏｒｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｗａｔｅｒｃｏｏｌｉ打ｍｏｄ氏Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｙｇｇｇｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｈａｓｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｃａｌｉｎｇａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｏｗｔｈｏｆｍｉｃｒｏｏｒａｎｉｓｍａｎｄａｌｇａｅｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｅｒａｔｉｎｌｉ耗ａｎｄｇｇ，ｐｇｗｏｒｋｉｎｇｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ化ｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｌｉｏｎａｌｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｒｅｆａｃｉｎｇｗｉ化ｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｈｉｇｈｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｏｏｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｔｏｏｍｕｃｈｗａｔｅｒａｎｄｄｒｕｃｏｎｓｕｍｔｉｏｎ，ｐ，ｇｐ，ａｎｄｓｏｍｅｏｆｔｈｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｉ打ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｗａｔｅｒｈａｖｅｐｏｏｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏ打ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ，ｓｏｍｅｏｆｗｈｉｃｈｍａｃｏｓｔｅｕｔｒｏｈｉｃａｔｉｏ打．Ｓｏｗｅｎｅｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏ化ｎｅｗｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍ础ｉｔｒｏｒａｍ，ｉｎｙｐｐｐｇｏｒｄｅｒ１：ｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍａｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｐＴｒａｃｋｉｎｇａｎｄｒｅｔｒｉｅｖａｌｏｆｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｆｏｒｅｉｎＣＮＧｆｉｌｌｉｎｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄ化ｅｌａｔｅｓｔｒｏｒｅｓｓｉｎＡｅｒｅｌｅｖａｎｔａｒｅａｓｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｇｇｐｇｆｏｒｅｉｇｎｒｅｌａｔｅｄｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓ．（２）Ａｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅｆｏｕｌｉｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｏｗｔｈｏｆｂａｃｔｅｒｉａａｎｄａｌａｅｉｎｔｈｅｒｏｃｅｓｓｙｇ，，ｇｇｐｏｆｃｒｃｕｌａｔｉｎｃｏｏｌｉｎｗａｔｅｒｕｄｉｎｔｈｅｕｏｋｕａｎａｎ巧ＨｎｓｔａｔｏｎａｎｄｄｅｔｅｒｍｅｔｈｅｉｇｇｓｅＧＣＮＧｉｇｉ，ｉｎｇｙｃａｕｓｅｏｆｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｔ．ｐｐｏｄｕｃ（３）Ａｃｃｏｒｄｉ打ｇ化ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｄｉｆｅｒｅ打ｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｆｏｒｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｏｏｌｉｎｗａｔｅｒｔｈｅｎｃｈｏ化ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌａｅｎｔ般ｔｈｅｒｏｒａｍｆｂｒｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓｇ，ｇｇｐｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅ打ｔ，ｔｈｅｂｅｓｔｆｏｒｍｕｌ过ａｎｄｄｏｓａｇｅａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｏｆＣＮＧａｓ行ｌｌｉｎｓｔａｔｉｃ打ｉｓｄｅｖｅｌｏｅｄｗｈｉｃｈａｒｅｓｃａｌｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒｆｕｎｉｃｉｄｅｓＡｇｇｐ，，ｇａｎｄＢ．（４）Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａａｎｄｄｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ出ｓｉ打ｆｅｃｔｉｏｎｏｆａｌｇａｅａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｂｅ巧ＣＯ打ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｄｒｕｓ．Ｔｈｅｎｃｏｍａｒｅ，ｇｐｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｄｏｓａｇｅ，ｆｏｕｌｉｎｇｒａｔｅ，ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅ，ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅａｎｄｍｉｃｒｏｂｉａｌａｌｇａｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ． ５Ｃｏｎｔｉｎｕｅｕｓｉｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｓｅｖａｌｕａｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔａｅｎｔｗａｔｅｒａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓ（）ｇ＾ｇ，ＣＯ巧ａｎｄｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｄｏｓａｇｅｓｅｗａｅｔｏｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｔｈｅｒａｓｅｃｔｓｕｓｅｏｆ化ｅｐ，ｇ，ｐｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｅｃｏｎｏｍ．ｙ（６Ｉｎｄｅｘｅｄｆｏｒｄｏｓｉｎｒｅｉｍｅｎａｎｄｄａｉｌｏｅｒａｔｉｏｎｒｏｃｅｄｕｒｅｓａｎｄｓｒｅａｄｔｈｉｓｗａｔｅｒ）ｇｇｙｐｐ，ｐｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｉｎｄｕｓｔｒ．ｙＫｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｕｏｋｕａｎｇｙａｎ；ＣＮＧ巧化ｎｇｓｔａｔｉｏｎ；ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒ；ｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｒｅａｇｅｎｔ 目录１１第胃绪论．．．１１．１研巧背景和意义，１１．２国内外研巧现状１．２．１ＣＮＧ加气站循环水处理药剂的发展概况１１．２．２ＣＮＧ加气站冷却系统４１．２．３水质分析方法６１．２．４ＣＮＧ加气站循环水处理检测试剂及仪器设备７１．２．５当前研究存在主要问题８１．３论文主要研巧内容及技术路线９１．３．１研究内容９１．３．２技术路线．．．９１．４论文研究成果１１第２章ＣＮＧ加气站循环冷却水水质处理工艺研究１３２．１ＣＮＧ加气站１３２１４．２压缩机冷却方法选择２．３循环水水质处理方法１５２．３．１电磁水处理方法１５２．３．２化学处理方法１６２．３．３超声波处理法１６２．４ＣＮＧ加气站循环冷却系统１７２．４．１循环冷却水系统１９２．４．２系统运行参数２０２．４．３冷却器出口温度２２２２２．５循环冷却水水质处理现状２．６循环冷却水水质特点分析２４２．６．１水样采集与分析２４２．６．２循环水水质现状２９２．６．３水质对工艺影响３０２．７循环冷却水水质处理３９２．７．１循环冷却水水质处理方法比较３９２．７．２浓缩倍率提高方法４０２．７．３循环冷却水处理剂发展４１２．７．４水质处理方案４１２名小结４７Ｉ 第３章ＣＮＧ系统循环水水质化学药剂处理醒方筛选４８３．１循环水处理的目的４８３．２ＣＮＧ循环水化学技术处理药剂概述４８３．２．１化学处理药剂的设计思路４８３．２．２化学处理药剂的配方选择４９３．３ＣＮＧ专用处理药剂的理化指标及实验结果５４３．３．１ＣＮＧ循环水系统专用药剂理化指标５４３．３．２ＣＮＧ循环水系统专用缓蚀阻垢剂实验结果６０３．４阻垢缓蚀剂与杀茜灭藻剂配伍性研究６１３．４．１药剂配伍性实验６１３．４．２药剂配伍性分析６２３５ＣＮＧ６４．循环水系统专用缓蚀阻垢剂优势３．６药量计算６４３．６．１循环水在系统内的停留时间６５３．６６７．２间断加葫计算３．６．３连续加药计算６７３．７小结６７第４章现场应用识４．１ＣＮＧ站循环水水质处理专用药剂配方确定６９４２ＣＮＧ站６９．循环水药剂处理日常管理及操作注意事项４．３化学药剂处理的现场应用效果７１４．３．１药剂使用前后水质对比情况７１４．３．２换热设备温度监测情况７２４．３．３阻垢缓蚀在线挂片监测情况７３４．３．４微生物菌藻控制７４４．４试验成果７４４．５经济效益７５４．６小结７７第５胃结论７８Ｓ［谢８０参考文献８１ＩＩ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文第１章绪论１．１研究背景和意义水资源是人们生活中不可缺少并且日益减少的重要资源，尤其在我国，人均占有量一远远低于世界平均水平，己成为全球人均水资源最贫乏的国家之。人们生活中离不开淡水，大多，，，如今数水资源为工业所使用尤其是冷却循环水方面占石油化工行业用一￣％水量的８０％８５。些小工厂没有充分利用循环水，在没有达到浓缩倍率限度的时候就将循环水排放一还会，甚至仅仅利用次就进行排放，度样不仅会浪费淡水资源，甚至Ｗ因水资源匿乏而危害到人类的生存。ＣＮＧ是一种利用较为广泛的环保能源，它的热值高、运输方便、燃烧效率高和污一。染小等有点深受人们喜爱，也是当今应用最广泛的能源之但是ＣＮＧ加气站的冷却水循环技术问题日益凸显，许多问题例如循环水系统中的循环水中金属离子含量过多、容易与碳酸根和氨氧根等离子结合而结垢一，些离子具有腐蚀性使设备腐蚀，循环水给细菌真菌和藻类等微生物等创造了很好的生长繁殖条件，使循环水的微生物増多等。这些因素都会导致循环水系统的传热效果差，腐蚀严重，水质较差，最终使ＣＮＧ加气站，循环水系统中出现管道堵塞，系统设备腐蚀等情况压缩机温度过高，甚至会引起设备Ｗ的停产检修，降低设备的利用率，影响公司的经济效益等。传统的腐蚀防护措施主要是化学被膜巧添加缓蚀剂，阻垢措施通常是通过添加阻垢剂，控制微生物和藻类滋生是通过添加杀菌灭藻剂。传统措施基本能够达到防止结垢ｆ，但水资源和药品耗量巨大。药品中某些成分降解率低防腐和控制微生物生长的目的，、环境污染等问题随污水排出后会造成水体富营养化。本研究是根据锅框岩ＣＮＧ加气站的水处理工艺研究，通过研制新型化学水质稳定剂来改善循环水水质处理效果，从而达到节省投资，节约用水，保护环境防治污染和设备高效利用的目的。１２．国内外研究现状１２１ＣＮ．．Ｇ加气站循环水处理药剂的发展概况国外的循环水处理技术研究是从３０年代开始的，到７０年代，由于起步较早，研究也较为深入，所ｌｉＵ寻到了很好的效果。国外各行业的循环水浓缩倍数普遍都在５Ｗ上，Ｉ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧有些浓缩倍数甚至超过８，这样大大节约了水资源，同时也减少了污染，经济效益也有所提商。（如英国、法国、德国、意大利、希腊、比利时等欧洲各国家，大多使用巧和或）－５０聚磯酸盐与有机阻垢剂姐成的配方，。其中，辑聚碟酸盐配方大约占％薛系配方大Ｗ约占３０％，憐系配方正在朝着高ｐＨ值的锋系配方方向发展。ＷＪｎ－ＫｕｋＫｉｍ等，ｉ针对冷却水系统的研究主要集中在单个组件的缺点综合考虑了循环水网络和水冷塔之间的相互影响。应用新方法设计循环水网络满足水冷塔的需求，系统性的开发了水冷塔性能模型，该模型能够描述循环水网络和水冷塔之间相互作用，提５［．Ｈ？高了水冷塔性能，降低了冷却水系统的耗费．６５］１舶等。Ｍ耐也拉ｍａｎｄＳｍｉ化建立的模型基础上立了一一，，建种集成臭氧处理法设计发展了种循环冷却水系统的现代一一一方法论集成臭氧循环冷却水设计，这种技术是种基于夹点分析和数学编程的更高级的设计工具，．ＨＰａｎｅｓｈａｈｉａ，它能确定水和能量的最大节约最小的花费和环境影响。Ｍ．ｊＷ一种叫做Ａ等基于夹点技术和数学编程发展了ＰＤ的模型来优化冷却水系统，Ｗ达到耗一费最低的目的，，考虑到循环水质量该模型进步的改进了臭氧处理技术，获得了水和Ｐ一ｊ能量的节约ｏｓｅＭａｒａＰｏｎｃｅ－Ｏｒｔｅａ，最低的耗费和环境污染。Ｊｉｇ等提出了种同时分析和设计循环冷却水系统的优化模型，该模型基于引起混合整数非线性问题的广义分割规划，目的是寻找冷却水系统最少年耗费，这种数学规划的解决提供了最优的系统结构和ＭＭＡＲＯＷ一操作设计参数．．ＣＳＴ，。等针对冷却水系统建立了个优化模型该模型考虑了过程中的热力学和水力学的相互作用，并且研究分析了典型的操作实例。目的是降低包括冷却水和能量消耗整体的操作费用。另外，研巧了各种塔性能的约束条件如气候变化，一结果显示增加水的回流是个非常有效的方式来降低水冷塔的负荷，当然，水冷塔额外的热量必须需要移除。ＡＷ一ａｅｉＡｔｉ等应用数学模型和夹点方法提出了种新的技术来降低冷却水系统的年消耗费用。该项技术通过使用循环再生的概念，优化了通过数学模型设计的水冷塔。结。果与传统的设计方法进行了比较，很大程度上节约了能量和循环水，降低了年消耗费用Ｙ一ｏｎｇＧｕｏ等通过多个冷却水供应的冷却水系统的研究提出了种技术，同时定位和设计由至少两个水冷塔和多个冷却水供应的冷却水系统中操作使用。水夹点技术用于企，Ｗ提高水的重复利用率业水系统优化过程的集成技术，应用到整个系统的分析和设计。一通过综合分析冷却水系统的供应多个冷却水的，建立个可行的性能指标，然后再确定ｔＷ详细的流程设计和改造，确定相应的水冷塔传热过程Ｗ达到预定的目标性能。Ｃａｓｔｒｏ针对循环冷却水系统建立了一个优化模型，该模型研究了各种塔性能的约束条件如气候一变化，其结果显示增加水的回流是个非常有效的方式来降低水冷塔的负荷，从而降低冷却水和能量消耗的操作费用。２ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文１２［１拉一？３却６８１１舶等在ｍａｎｄＳｍｉ出建立的模型基础上，建立种集成臭氧处理法，发展了集成臭氧循环冷却水设计一一，该技术是种基于夹点分析和数学编程的更高级的。２００９ａｎｅｓｈａｈｉ设计工具，它能确定水和能量的最大节约，最小的花费和环境影响年ＰｊＵＳ一ｌ等基于夹点技术和数学编程发展了种叫做ＡＰＤ的模型来优化冷却水系统，Ｗ达到一，。耗费最低，考虑到循环水质量该模型进步改进了臭氧处理技术，节约了水和能量一２００９年Ｐｏｎｃｅ－Ｏｒｔｅａｇ等提出了种同时分析和设计循环冷却水系统的优化模型，该模型基于引起混合整数非线性问题的广义分割规划，目的是寻找冷却水系统最少年耗费，应用运种数学规划的解决提供了最优的系統配置化及在网络和水冷塔中的每个冷却单Ｕ５元所需的最佳操作条件和设计参数。ＫｈｕｎｅｄｉＶｉｎｃｅｎｔＧｄｏｌｏ等堪于废水量最少提供了一种冷却水系统的基本设计技术，热交换网络应用数学优化技术来分析，用水冷塔模型来预测塔的热力学性能，并应用两种案例来阐明该技术，送两种案例在没有改变热负荷的情况下都提高了水冷塔的操作性能。随着我国工业的发展，节约水资源和循环氷处理技术的改进成了我国工业用水研究的主要对象。我国从２０世纪７０年代开始研巧，由于当时外国比较领先，再加上我国经’。济发展迅速，我国循环水发展迅速通过借鉴国外产品技术和我国科研人员的研究创繊我国和外国在循环水的处理技术方面差距越来越小。通过实验研究，我国循环水的浓缩？倍率不断升高，从２０世纪７０年代的３５倍到如今的５倍上，这与外国的差距越来ｗ—＂ｔＩ越小。同时，由于设备循环冷却的时候，出现的问题有很多，引起的原因也各不相同，因此使用的水质稳定剂几乎都是复合配方一，这样可１＾＾吏每种药剂分别达到其作用，达到１９１１矣对循环水的协同作用。尽管我国循环水的处理技术已经取得显著的成绩，但与发达国家相比主要有下几个方面千分明显的差距①我国冷却水的重复利用率低。②水处理技术研究工作十分薄弱。⑤水处理技术研巧不配套一简而言之，，循环水处理技术是项不断发展、不断创新的技术它的发展与研巧工作的深入Ｗ及新药剂、新水处理技术息息相关。我国的工业循环水处理技术仍然有很大的发展空间，但随着排污、节水的效果也会越来越好，技术难度也会随之越来越高。因一此，找出条技术可行、经济实用的技术路线，有效解决循环水系统的腐蚀与结垢问题，Ｐ１１是工业水处理理论工作者和实践工作者的当务之急，其意义十分深远。、目前，ＣＮＧ加气站循环水处理的方法有物理法化学法、物理化学法，我国主要采用的方法是化学法。化学法主要是通过化学试剂来保证循环水的水质正常，阻止污垢的产生，保证设备的正常运行。化学法的主要药剂有Ｈ类：阻垢分散剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂。（１）阻垢分散剂３ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究阻垢剂主要作用是通过抑制晶粒长大结晶，使之不结垢或生成软垢。工业上将阻垢剂分为阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂。（２）缓蚀剂缓蚀剂主要是通过在设备金属表面形成一层保护膜来阻止循环水与金属设备的直接接触，防止了电化学反应，保护金属设备。（３）杀菌灭藻剂杀菌灭藻剂分为氧化性杀菌灭藻剂和非氧化性杀菌灭藻剂。氧化杀生剂常用的有过氧化氨、二氧化氯、臭氧、漠和漠化物、次氯酸盐、氯和氯化异氛尿酸等。非氧化杀生剂中较为常用的是戊二酵和季麟盐、有机漠化合物、有机锡化合物、有机硫化合物、异唾哩晰爾、氯酥类化合物和季钱盐等。杀菌灭藻剂的主要作用是能够杀死循环水中的微生物、细菌、藻类。由于循环水给微生物和藻类提供了很好的生长条件（适宜的温度、ｐＨ值，充足的光照Ｗ及足够的营养物质），使得循环水中产生大量的微生物和藻类，藻类影响了循环水的水质、由于微生一物和藻类的尸体方面产生污垢污垢影响设备的换热一，还有可能堵塞管道，另方还有。可能微生物和藻类可能会产生具有腐蚀性的代谢产物，腐蚀了金属设备１．２．２ＣＮＧ加气站冷却系统压缩机需要冷却的部位有；汽拉、各级冷却器、润滑油冷却器等。（１），我国北方多用风冷式压缩机，南方多用水冷式压缩机水冷结构复杂，现介绍水冷式压缩。冷却系统配置原则包括１）进入中间冷却器的水温应在系统中为最低，而汽缸和填料水套的进水温度不应过低，免汽缸中析出凝液，Ｌ义及夏季汽怔外结露、腐蚀；２）水量消耗小，管路简单，系统经济性好；３）检查和调节水量方便。冷却系统配置方案有串联、并联和混联等。串联流程，耗水量小，管路简单，附件较少，但安装和检查不方便，各部位水量不能单独调节，管道的截面尺寸较大，这种流程适用两级压缩机，，，但，附；并联流程各处水量能单独调节检查较方便管路复杂件，较多，并联流程适用于多级压缩机。混联流程兼有串联和并联流程的优点，因此，多级压缩机冷却系统配置多采用混联系统。（２）压缩机的冷却压缩机姐运行过程中，其各级气缸、传动润滑机构、搁滑油及排除的废气等都需要进行冷却。４ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文一压缩机气缸冷却方式般分为外接金属散热肋片散热，通过空气流通带走热量；外接水套箱加入水，通过冷却水吸收热量；仅靠自然对流和福射散热进行自然冷却，此方一法效果较差，般不使用。压缩机各级排气的冷却方式有水冷、风冷、海合冷却Ｈ种。所谓水冷就是压缩机各一级排气在水冷式换热器中被水冷却，而吸热升温的冷却水又有兰种处理方式；是直接、放掉，如使用的是江河、湖、地下水等，当然自来水直接放掉从经济角度讲是不划算的一一；种是将水送人冷却塔进行开式散热，从降低温度计循环使用；还有种是将升温一一后的冷却水送到个封闲的散热器中进行散热降温再次循环使用。这个散热器般是一风冷的，。当然这种冷却方式般为区别于普通的开式水冷却系统而被称为混合冷却，该系统中的散热器也可能是水冷的，如散热器外部是水质较差的海水，不宜直接引入压缩机的冷却器中。混合冷却方式的冷却水封闭在系统中、不与外界空气等其他介质接触。所谓风冷就是压缩机各级的排气直接进入采用轴流风机引风的风冷式换热器进巧强制冷却散热，当然风冷换热器的申气侧或两侧有时需要肋化增大换热面积，这种冷却方式的天然气走换热器管程。（３）冷却方式比较上述几种冷却方式在现有的天然气压缩机组产品中部有应用。不同的冷却方案各有。其优缺点及适用的场合，不能简单定论各方案的优劣１）适应性水冷机组适于湿度较高的南方地区使用，能营造较低的压缩机各级吸气温度，有利于控制各级排温和油温，保证压缩机传动机构或填料则可靠冷却利润滑。但如果是在温。度比较低的北方地区，冷却水在冬季有冻结而损坏冷却器和压缩机气缸觀可能如果在冷却水中接入大量防冻液则涉及到成本问题。此外，水冷系统还存在水的结垢和腐蚀问题。水冷系统还需要定期加水，Ｗ弥补水分的蒸发散失。而全风冷机组没有冷却水，因而可适应较低的环境温度，在更广阔的地域内都能可。靠运行，因而对气候的适应能力更强当然，全风冷机组不存在被冻坏的危险，也不存在冷却水结垢和不断补水的问题。这种机组尤其适用于野外或缺水地区使用，但各级冷却器出曰的气体温度和油温较水冷式要稍高一点。中冷器为水冷的混冷机组，其特点接近于水冷，其；而中冷器为风冷的混冷机組特点更接近于全风冷机姐。混冷机组兼顾了两种冷却方式的优点，气候适应能力也比较强．在封闭循环水中加入适量的防冻液可解决冻结问题，该系统也不存往冷却水被污染，心义及冷却水的蒸发散失等问题。这种冷却方式经过两次换热，所Ｗ被冷却介质出口的温一点度也较单纯水冷要高。２）成本与运行费用５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究水冷机组的换热器制造成本比较低，但需要对冷却塔、循环水累及水循环管道进巧投资。风冷机组换热器的制造成本高于水冷式换热器，另外还需要投资购置防爆冷却风机，有时还要设置隔声罩，但无需冷却塔及水循环系统。与单纯水冷系统相比，混冷机组相当于用风冷散热器和散热风机代替了冷却塔及长的水循环管道，其他设施基本相同，这种机组有时也需要隔声罩。从上述Ｈ种系统的固定设备投入来看，实际上是差不多的，有时全风冷机组会稍低一点一。当然，全风冷和混冷机沮的现场安装工作区要小些。一在运行费用方面，水冷系统需要消耗定的冷却水，而冷却水在冷却塔中散热时还需要利用轴流风机引风而消耗电能，循环水累也要消耗电能。全风冷系統中没有水费用一消耗，也没有水冢能源消耗，但相对而言其冷却风机的功率要稍大些。混冷系统不存在水消耗费用，但水聚及风机功耗依然存在、此外，风冷和混冷系统因气体出口温度稍高，也导致压缩机二级Ｗ后的指示功要稍有増加。综合对比表明，这Ｈ种系统的总体运行费用也相差不多。所在整个产品寿命周期内，总体考虑整个加气站系统全部设备的初投资和运行费用，这Ｓ种机织的冷却方式是差不多的。目前国内市场上的产品也是Ｈ种形式并存。３）噪声水冷机组本身没有因冷却而带来的噪声，其噪声来源于冷却塔轴流风机，但该风机一，而水累的噪声基本可Ｗ忽略般转速较低，噪声不大，所Ｗ水冷机组许多时候也无需设置隔声罩，总体噪声较小。全风冷机组和混冷机組需要设置比较大的轴流风机，风机，这种鼓风噪声成为机组噪声的主要来源转速也比较高，所这两种机组的噪声较水冷式大，有时甚至还要设置专口的隔声罩适应城市使用环境。当然，水冷机组为控制压。缩机主机噪声，有时也加装隔声罩隔声罩有时还起到代替厂房保护机姐的作用，此时就不再建设厂房，节省加气站建设投资。１．２．３水质分析方法（１）标准中所载入的分析方法用于非络系工业循环水水质的控制分析或仲裁分析。（２）本标准中并列的测定方法，可根据实际情况选用。（３）化学分析用的水巧试剂应适合下列要求：１）所用的水应为去离子水和蒸馈水。２）所用的试剂应为分析纯或优级纯。３）用于标定的化学试剂，应为基准试剂或高纯试剂。４）所用氨水或酸，凡未注明均为浓酸或浓氨水。一５）固体试剂配制的非标准溶液均Ｗ％（Ｍ／Ｖ）表示，即称取定量的固体试剂溶于溶剂稀释至ｌＯＯｍＬ混合而成。６ 西南石油大学工程硕击研究生学位论文液体试剂的配制的非标准溶液，除过氧化氨重量百分浓度表示外，其他均该试剂的体积加水的体积表示。６）缓冲溶液配制后，应用酸度计进行测定或精密ｐＨ试纸的试验，并进行适当调整，使之达到所规定的ｐＨ值。（４）化学分析中所放入玻璃量器和分析天平需进巧校正。一（５）除专口制定者外，般过滤使用定性滤纸。１．２．４ＣＮＧ加气站循环水处理检测试剂及仪器设备检测ＣＮＧ加气站循环水的水质是衡量循环水质量的关键，其中分为循环水ｐＨ值的测量、碱度的测量、溶解性固体的测量抖及各种离子的测量。水质测量的准确性决定了对水质评价的真实性和Ｗ后改进及预防的方向。ＣＮＧ加气站循环水水质分析方法－１。见表１所示一表－１１ＣＮＧ加气站循环水水质分析方法￣￣项目所用试剂所用仪器设备使用方法Ｉ单占定位法ｐＨ值分别为４．００、６．％、酸度计、饱和甘亲电ｐＨ值两点定位法９．１８的标准押缓冲溶液极、ｐＨ玻璃电极Ｈ点定位法０．１％甲基撞水溶液、００％．５％齡酿和５的乙醇醉駄碱度的测定－甲基红指碱度溶液、漠甲敵绿１０ｍＬ微量滴定管总碱度的测定＿＿．巧液、０．１ｍｏｌ／Ｌ盐酸标准溶液慢性定量滤纸重玻璃砂忘漏斗玻璃皿在烘箱中烘干吸取用—玻璃蒸发皿慢速滤纸量（或Ｇ５玻璃砂巧漏溶解法恒温水浴斗）放入烘箱后取出称重性固烘箱体先将装有待测水样的饶杯放电电导仪入恒温水域，电极插入盛有辱—温度计待测溶液的烧杯中，测得其法水样电阻。Ｉ７ 锅框岩ｃ脱加气站工业循环水处理技术研巧－续表１１采用黄緑素为指示剂，在￣三甲醇胺巧离子微量滴定管ｐＨｄ２时，用乙二胺四乙酸盐酸溶液含量滴定管二钢（ＥＤＴＡ）标准溶液藝合窗＞（少挂滴定水样中巧离子。氨水＝酒石酸卿钢在ｐＨ１０的碱性缓冲洛液Ｈ乙醇胺中，用酸性络蓝Ｋ为指示剂，儀离子锥形瓶氯化锭Ｗ乙二胺四乙酸二钢巧准溶含量研妹氨水液蠻合滴定巧犧含量，减去酸性络蓝Ｋ巧含量为摸含量。Ｉ１．２．５当前研究存在主要问题（１）微生物的抗药性＂＂抗生素对微生物有一定的筛选效果，长期使用会使微生物产生抗药性，大大降低药剂杀菌药效，严重时会导致药剂完全失效，从而给水处理的杀菌灭藻带来极大困难。（２）研制药剂的毒性随着环境保护要求的提高，药剂的研制需要符合绿色环保要求，配置药剂从原材料选择、生产制造等环节严格把关。磯、氮等作为导致水体富营养化的主要元素，在配置水处理药剂过程中要尽量降低憐、氮含量同时达到水质处理预期效果，降低对环境的污染。（３）处理效果锅框岩ＣＮＧ加气站曾经Ｗ电磁水处理方法来阻垢，但是阻垢效果不明显，腐蚀和菌。类藻类的繁殖得不到控制此外，电磁水处理设备容易出现故障，经常停产检修。（４）投资费用工业生产费用很高，若能减少投资费用，经济效益非常明显。之前使用的电磁水处理方法的设备费用过高，使用时耗电多，经济性较差。（５）药剂用量大造成污染、循环水水处理剂中大多含有锭根离子磯离子等，这些离子容易造成水体富养化，生态平衡导致＂＂当污水排出后，容易影响蓝藻等现象，甚至污染水源对人类生存构成威胁。（６）补充水用量８ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文由于我国水资源相当匿乏，工业用水的绝大部分都在循环水用水量，减少补充水用水量，对于减少水资源浪费，优化系統起到至关重要的作用。１．３论文主要研究内容及技术路线１义１．研究内容本论文主要根据四川川港燃气有限责任公司自贡分公司锅框岩ＣＮＧ加气站的实验进巧分析研究，主要研究内容如下：（１）Ｗ改善ＣＮＧ加气站循环水水质处理效果、降低用水量与用药量、减小对环境的污染、降低成本为目的对ＣＮＧ加气站循环水水质及相关设备进行分析。（２）对ＣＮＧ加气站循环水使用过程中出现的结垢、腐蚀和菌藻滋生等问题的原因进行查找分析。（３）根据分析结果，优选化学水质稳定药剂法作为循环冷却水水质处理方法，研制出新型ＣＮＧ加气站专用阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂。，对循环水进斤处理试验（４）根据试验数据，找出药剂的最佳配方和用量。（５）根据结论配畳相应的ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂，提出完整的ＣＮＧ加气站循环冷却水水质处理方案。（６）持续使用药剂，并对运行数据进行归纳整理，编制完善的加药方案和操作规程。１３２．．技术路线（１）调研国内外ＣＮＧ加气站循环水的处理技术及相关领域的最新进展。（２）对锅框岩ＣＮＧ加气站进行现场调研，分析其循环冷却水水质和现有设备。对ＣＮＧ加气站排气温度高等指标进行数据收集，查找超标原因。（３）根据循环冷却水水质数据，优选化学水质稳定药剂法进行水质处理。（４）对药剂进行可行性分析。然后取ＣＮＧ加气站现场循环水水样进行实验室加药试验，并详细记录实验效果和相关数据。（５）在ＣＮＧ加气站现场循环水系统中进行有针对性加药试验，检查现场试验效果。最后持续使用ＣＮＧ站循环水专用药剂，并对日常运行处理数据进行收集、归纳整理，编制完善的加药方案和操作规程。Ｃ６）完成锅框岩ＣＮＧ加气站的循环水处理，并将此技术应用于实际循环水处理工艺系统中。９ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究具体论文技术路线见图＾１。现场调研．收集整理基础资料ＩＩ二二巧ＺＺＺＺＺＩＩ二二ＩＩＺＺＺ二二二三ｉ收集分析国內外循巧冷却水结垢、腐蚀、徴生物的原因ｉ！？及巧巧冷却水的评级方法和药剂研究成果！￣！Ｉ循环冷却水系窥水质处理阻垢澤巧剂选径杀菌灭藻剂的选择１ｒ投加方式；ｉＩ―－——－—间齡击性投环「敞开式无観職删氧憾綿減剂ＩＩｉ电子龍雛处理；Ｊｇ密闭式有机阻垢缓浊剂非氧化性杀菌灭墓剂Ｌ——化学水质稳定麵处理！Ｉ庄皆禍ｉ！ｉ人王物理方法处理ｉ定ＩｉＩ＇ＣＮＧ加气站循巧冷却水系筑主要功能设备及工艺巧节ｉｌ！ｉｌＩ二二二二三二；三三ＩＩ三三三３二Ｉ三三二ＩＩ三二三三二二二ＩＩＩ二心二一ｋ质分析巧节单体设备风獅水系喊度测规节！ＵＭ７；；＿ｎ説貧＊、＇＇，＾分嘉气站ｉｆ溶解性ＨＩ体测量巧节ｉ曼备效率分析：ｊ！Ｉ！駿子系绕＇方子系筑加芦、水巧、、‘！ｉ读铁银错！＾！ＴＪＳ水系■？完法．循巧子系筑ＩＩ离子测量巧节经济分析ｊＩ＾免离子、硫酸根离子ｉＩＩＩ！ｉｉ測量巧节ｉ＇Ｚ：：：：二：：二二：：：：：：二：：：：：：二：：：：：：：＾：：二：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：二＇！系统层系统层指标层Ｉ！子ＩＩＩ————＾定量指标Ｉｉ：ＩＩ＾换热…器，，ｒ二二循！—（值、巧离子、读离子、硫酸根！ｉ巧水中ｐＨ！评｜｜？！、象离子、铁含量！頒巧冷却水Ｌ、踞含量、二黃化桂化＿冷却塔—＿ｉ离子—一一―！系统化理技含至）（巧垢沉积速率、平均降低温度）方１ｉＩ风化Ｉ二―ｉ法术评价＾－ｉＩ！幸化化＊－二二、Ｉ停机检修频率设备全年运行时间、装置适ｉ：ｉＩ！；ｉ应性ｉ循环水累ｉｉ：ｉ＿－＿－＿Ｉｉｉｉ：二：：二Ｉ；．１１Ｉ＿－＿＿－－＿—＿－ｒ！循巧冷却水系统药剂设备腐巧程度ｉ—！三三三？，、一…４＝Ｉ＊用效果分机啸，：！１！使用效果分析押＊巧场＋巨Ｉ：设备结垢速率！！却水系巧提．＾循巧冷ｉＩ率措施循＂＂剂循巧水杀菌效果是＾＾—ｇ謙用效果水平—Ｉｉ＾使用效＾果订价Ｉ菌类裏类抗药性ｉｉＩＩｉ：Ｉ！巧二ＩＩＩＩＩＺＩＩＩＩＩＩＩＩＩ，；ｉ；Ｉ！ＳＣＮＧ专用阻垢缓蚀巧ＡＢｉ加药方案ｉ巧菌灭裏剂杀菌巧藻剂ｉｊｉ？１Ｉ＇！定Ｍ分巧指标定性评价体系Ｉｊ＾Ｉ图论文技术路线０１ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文１．４论女硏究成果本文为实现改善循环冷却水水质处理效果、节约用水、减少药剂使用量、减少环境污染、降低成本等目的，对锅框岩ＣＮＧ加气站的循环水处理进行改进，主要工作及成果如下：１）（研制了Ｈ类新型ＣＮＧ加气站的循环水处理药剂，包括缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂Ａ。、杀菌灭藻剂Ｂ（２）相较于其他ＣＮＧ加气站循环水电磁阻垢处理工艺，大大降低投资费用，且冷却水水质处理效果有明湿改善。（３）压缩机各级冷却器温度下降？根据２０１４年锅框岩加气站７９月压缩机冷却器各级出口溫度的数据统计可得出；‘’１＃压缩机平均温度下降６．４５Ｃ；２＃压缩机机平均温度下降７．８５Ｃ，且２台机各级冷却器’Ｃ出日湿度都小于４０。（４）设备清洗周期延长２该站在使用ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂Ｗ后？，系统污垢沉积速率为：１．７９ｍｇ／（ｃｍ月），经计算得出在３年么内，不再需要对系统设备作任何除垢处理。（５）延长系统设备使用寿命该站在使用专用药剂后，珪片监测系统的腐蚀速率为：碳钢腐蚀速率为０．０５７ｍｍ／ａ，不诱钢腐蚀速率为０．００２９ｍｍ／ａ：，与加药前挂片监测各项差值为碳钢腐蚀速率为０．１００２ｍｍ／ａ，不诱钢腐蚀速率为０．００３９ｍｍ／ａ，再考虑到减少酸洗频率对系统设备的损？害，可推断如加新型水处理剂后至少能延长设备使用寿命３４年。（６）改善生产运行工艺条件锅框岩ＣＮＧ加气站使用新型专用杀菌灭藻剂Ｗ后，其循环水系统的微生物茜藻滋生得到了很好的控制，凉水塔冷却水流程畅通，管道阻力减小，聚度稳定，冷却水流量稳定，上凉水塔水压为下降，回水量増大，凉水塔热负荷也得到很大提高。（７）减少停机检修頻率、增加设备运斤时间该站使用新型专用水处理药剂后，压缩机温度过高的现象得到了改善，各项运行指？标平稳。据该站工作人员统计２０１４年７９月比往年同期减少停车检修时间合计约５０ｈ，且日常维护工作量降低，全年同比往年，増加了系统设备稳定、高效、长周期运行时间开机时间提高至少１００ｈ／ａ上。（８）提高循环水系统工作效率、节约易损件更换频率及新鲜补充水由于系统压缩机冷却器各级出口温度明显降低，压缩机机头弹黃弹片使用时间増加，脱水装置分子筛寿命延长，减少易损件更换频率。另循环水系统运行效率提高，浓缩倍１１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧率得到提高达到５．５倍，降低污水排放量同时节约了新鲜补充水的使用量，具该站工作３？２００ｍ人员统计２０１４年７９月比往年同期减少用水量约。（９）通过杀菌灭藻剂Ａ与灭藻剂Ｂ搭配使用，有效抑制了微生物抗药性，药剂使用至今未出现杀菌灭藻效果减弱趋势。？（１０）ＣＮＧ加气站使用新型专用水处理药剂后，阻垢缓蚀剂投药量由原来的９０？？？ｍ１２０ｍｇ／Ｌ降低到４０５０ｍｇ／Ｌ，杀菌灭藻剂投药量由原来的１００１５０ｇ／Ｌ降低到８０９０ｍ／Ｌ〇ｇ（１１）新型专用水处理药剂成分可降解率高污染小。几乎不含氮、钟等元素，除垢缓蚀剂磯元素含量低于１．５ｍｇ／Ｌ，对水体富营养化的影响很小。１２ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文第２章ＣＮＧ加气站循环冷却水水质处理工艺研究２．１ＣＮＧ加气站加气站各系统设备配置有Ｗ下几个部分组成：（１）调压计量系统调压装置安装在天然气进站主管道上，主要作用是调压和计量。调压是调整加气站天然气进口压力，使天然气的压力符合接下来步骤要求。计量是用于计量从上游接受天。然气的体积。调压器的选择要求性能好，体积小，能够实现天然气调压和流量的汁量（２）天然气净化和干燥系统根据天然气的含水，确定脱水干燥和脱硫、含硫状况和设计环境温度及湿度等因素的工艺方法、装置的规格及结构型式的基本参数。（３）天然气压缩桌统天然气压缩系统的主要设备由进气缓冲罐、压缩机主机、滴滑系统和冷却系统等部分组成。（４）压缩天然气储气系统，用气低峰期时储备天然气储气系统主要起到缓冲作用，用气高峰期时再使用用气低峰时储备的天然气，节省建设铺设管道材料，也是为顺应加气站间隙式生产的需要。（５）控制系统ＣＮＧ加气站的拴制系统包括电源控制、运斤控制、储气压为控制、净化及干燥控２－制、系统安全控制和售气控制。具体工艺流程见图１。１Ｉ回Ｉ１１［９１－－－－－１供气气源：２调压及计量装置；３缓冲装置；４阀口；５压缩机细；－－－６－循环水处理装置７压为表８－；；压力顺序控制；９储气井；１０售气机２－图１ＣＮＧ加气站工艺流程图压缩机分为往复式（活塞式）压缩机、回转式（旋转式）压缩机（祸轮式、水环式、透平）压缩机，轴流式压缩机，喷射式压缩机及螺杆压缩机等各种型式，其中应用最为ＰＵＳｌ广泛的是往复式（活塞式）压缩机。１３ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究目前在国内ＣＮＧ汽车加气站中使用最为广泛的是往复活塞式压缩机。天然气压缩机是无油压缩机，缸套活塞之间采巧无油润滑，这样可Ｗ保证天然气在输送的过程中不。被污染，其次驱动电机要求是防暴电机国产压缩机在运行安全可靠、长期服役、节能，且国产压缩机的成套价格仅为进口的１／２等特性上接近国际先进水平，售后服务和配件供应都有保证。压缩机的选择主要应根据加气站进、出站压为，压缩机的性能、加气，进行综合考虑的能为、储气井容积、施工场地条件等因素。２．２压缩机冷却方法选择、压缩机需要冷却的部位有：汽缸、各级冷却器润滑油冷却器等。我国北方多用风。冷式压缩机，南方多用水冷式压缩机，水冷结构复杂，下面介绍水冷式压缩冷却系统配置原则是：（１）进入中间冷却器的水温应在系统中为最低，而汽缸和填料水套的进水温度不应过低，Ｗ免汽缸中析出凝液，Ｗ及夏季汽缸外结露、腐蚀；（２）水量消耗小，管路简单，系统经济性好；（３）检查和调节水量方便。一二整个压缩机组需要冷却的部位主要有Ｈ个：是压缩机的各级气缸；是压缩机各级排出的气体；Ｈ是压缩机机身传动部分的润滑油。下面介绍压缩机气粒各级冷却。一一压缩机气缸的冷却方式有Ｈ种：种是在气缸外部采用铸造或焊接的手段设置个冷却水套一，在其中通冷却水来冷却气缸，；种是在气缸外部设置散热片并引风进行强制冷却一；还有种气紅不进斤专口的冷却，仅靠自然对流和福射散发热量，这称为自然冷却一，当然这样的冷却效果是很差的，这种气缸般也就不再设置散热肋片。压缩机各级排气的冷却方式有水冷、风冷、混合冷却Ｈ种。所谓水冷就是压缩机各级排气在水冷式换热器中被水冷却一，而吸热升温的冷却水又有Ｈ种处理方式：是直接放掉，如使用的是江、河、湖、地下水等，当然自来水直接放掉从经济角度讲是不划算的一一；种是将水送人冷却塔进行开式散热，Ｗ降低温度计循环使用还有；种是将升温后的冷却水送到一个封闭的散热器中进行散热降温一般是１＾１再次循环使用。该个散热器一风冷的，这种冷却方式般为区别于普通的开式水冷却系统而被称为混合冷却。当然，该系统中的散热器也可能是水冷的，如散热器外部是水质较差的海水，不宜直接引入压缩机的冷却器中。混合冷却方式的冷却水封闭在系统中、不与外界空气等其他介质接触。所谓风冷就是压缩机各级的排气直接进入采用轴流风机引风的风冷式换热器进行强制冷却散热，当然风冷换热器的通气侧或两侧有时需要肋化Ｗ増大换热面积，这种冷却方式的天然气走换热器管程。１４ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文各种冷却方式比较在现有的天然气压缩机组产品中部有应用。不同的冷却方案各有其优缺点及适用的场合，不能简单定论各方案的优劣。锅框岩ＣＮＧ加气站地处于我国南方，能营造较低的压缩机各级吸气温度，有利于‘控制各级排温和油温。全年温度绝大多数高于０Ｃ，循环水不会存在结冰的可能性，并且在夏季时气温较高，通过引风强制对流对气缸外散热片传热效果较差，运行是费用较。风冷机组换热器的制造成本高于水冷式换热器，高，所选用循环水冷却的方法散热另外还需要投资购置防爆冷却风机。另外，锅框岩ＣＮＧ加气站附近的自然水充足，水冷机组的换热器制造成本比较低且水中的硬度较低，适合作为循环冷却水。在运行费用一方面，而冷却水在冷却塔中散热时还需要利用轴流风，水冷系统需要消耗定的冷却水。机引风而消耗电能，循环水累也要消耗电能全风冷系统中没有水费用消耗，也没有水一些索能源消耗，但相对而言其冷却风机的功率要稍大。所Ｗ锅框岩ＣＮＧ加气站通过水冷法方式来冷却压缩机最为合理。２．３循环水水质处理方法循环水处理的方法主要包括物理处理和化学处理两种方式一，每种循环水处理的方法都有其不同的效果与优缺点。物理处理方法Ｗ电磁水处理法为主，主要是通过对循环水通入磁场，减小循环水中的阴阳离子反应的几率。化学处理方法主要是通过添加化学、药剂来与循环水中的成分反应，降低结垢腐蚀程度及微生物的含量。２．３．１电磁水处理方法锅框岩ＣＮＧ加气站曾经Ｗ电磁水处理法作为阻垢方法一。高频电磁场阻垢技术是种通过向水中施加高频电磁场而实现水处理的方法，高频电磁场能促进水对致垢物质或其组分的极化作用，改变水中各种离子的物理性质及致垢物质的结构和形态，水分子簇在高里静电场的作用下，其结构会发生改变，水分子将定向地按正极、负极的顺序呈链状整齐排列，水中的水合阴阳离子，也将按正负极顺序整齐排列，不能在水偶极子群２＋２＋中自由运动，也就不能靠近器壁，即阻止了Ｃａ和Ｍｇ趋向器壁上，产生对菌藻类的电离分解效应，从而起到抑垢、除垢、缓蚀和杀菌灭藻的作用。由上述机理可知，电磁场的存在将改变水的理化性质和复杂的分子结构，促进分子、运动，增强水的活性，再通过活化水作用于巧镇等成垢离子或晶体垢样，将对阻止水垢的形成！＾１＾清除己有的老垢有很好的效果。但电磁水处理方法也存在着弊端，电磁处理设备造价高，运行复奈，容易出现故障，并且耗能较大，经济性较差。并且电磁处理主要是预防性处理，其主要功能是减少垢类１５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧；的产生，但是当垢类产生时，电磁处理无法将附着在设备上的垢类清除，并且电磁处理一旦微生物产生方法也无法控制循环水中的微生物，，设备腐蚀及循环水浊度变大等危害就会出现。锅框岩ＣＮＧ加气站的磁化水处理系统的使用时间己经接近使用年限，导一电线圈经常发热，不能连续工作，绝缘材料在水中易老化，所１＾需要种新的循环水净化装畳来代替电磁水处理设备。２．３．２化学处理方法。循环水在循环过程中，循环水换热后温度升高，水的蒸发加快然而水中的盐类等离子物质不具有蒸发性保留巧循环水中，水中盐含量増大，容易沉积结垢，所Ｗ增加补充水降低循环水中离子浓度，添加化学药剂増大循环水对盐类物质的溶解度。从而保证水质的平衡，使循环水在循环过程中不会出现结垢现象。化学处理方法是通过加入阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂来控制设备中的结垢、腐蚀及大量繁殖微生物等现象，通过加入化学药剂来控制循环水中元素含量及ｐＨ值等各种参数。化学水质稳定药剂处理的原理是通过络合增溶、静电排斥等方式来稳定循环冷却水中的巧、镑等成垢离子在水体中不易与碱性碳酸根、氨氧根等离子结合析出晶体附着在设备表面形成污垢，即使有结晶体析出也受药剂影响产生晶格崎变不易形成坚硬致密的硬垢附着，进而形成流沙型软垢随系统排污排出系统之外，不影响设备的正常使用，延长设备运行周期，増加设备使用寿命。同时辅杀菌灭藻剂来处理循环水系统中的茵藻滋生，控制微生物菌藻滋生对循环水系统带来的危害。２．３．３超声波处理法２＋２＋循环水中的Ｃａ浓度是判定结垢程度的关键水质指标，Ｃａ浓度减小表征循环水中２＋Ｃａ已形成ＣａＣ〇３等物质。超声波利用空化效应使ＣａＣ〇３晶体析出的诱导期延长，从而达到阻垢的目的。试验利用超声波强声场处理流体，首先由超声波驱动电源发出高频２＋振荡信号，之后通过换能器转换成高频机械振荡传播到循环水管路上，从而影响Ｃａ一浓度。此外，液体中成垢物质的物理性能和化学形态发生系列变化，，在超声场作用下阻碍垢体的长大，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。试验通过正２＋交法在敞开体系下进行试验，分析超声频率、超声功率和循环水流速对模拟水样Ｃａ浓度的影响，并确定出阻垢效果最佳时各因素水平。１６ 西南石油大学工程硕壬研巧生学位论文２．４ＣＮＧ加气站循环冷却系统（〇循环冷却系统分类工业循环冷却水系统主要有敞开式和密闭式两种系统。敞开式循环冷却水系统的特点为与外界空气接触，，从而会使灰尘及微生物进入循环冷却水系统中而且由于设备敞。开，所受热的循环冷却水易蒸发到空气中密闭式循环冷却水系统的特点是整个循环冷却水系统都在密闭环境下，，除了换热设备物料泄露外没有其他改变循环水水质的因素传热主要是通过肋片进行，但由于工艺要求高，所从在我国使用较少。目前国内使用较常见的是敞开式换热冷却水系统，也就是冷却水与换热介质通过换、热器热交换后，再与大气接触风冷却方式敞开式系统目前又分为自然抽风风筒式凉水塔抽风冷却式、凉水塔鼓风冷却式和自然喷淋冷却式等几种，冷却效果较好的是凉？水塔抽风冷却式，目前国内有大约６０％７０％的各种规模的循环冷却水系统选用敞开式抽风冷却换热系统。（２）ＣＮＧ加气站循环冷却系统ＣＮＧ加气站循环冷却系统为敞开式循环冷却水系统，由换热器、冷却塔、风机寧冷却水池和循环水系构成。换热后的循环水经过换热器使升温的循环水降低温度，换热器主要采用管壳式换热、、器，主要由有壳体管束管板和封头等部分组成，大多呈圆柱形，內部由两种流体不接触对流而过，两流体通过接触换热器的传热管进行换热，而换热器的传热管大多由铜制胞这样的好处是ＣＮＧ不与循环水接触，ＣＮＧ的组成没有变化，而ＣＮＧ通过间接接触冷却水，这样使ＣＮＧ在不与外界接触的前提下迅速降温，加快换热效率，节省换热时间，提高生产效率，避免因温度过高而影响压缩机的工作效率，降低停产检修的可能性。循环水经过换热后流入冷却塔的腰部，通过喷淋等方式使循环水与空气充分接触，加速换热从而降低循环水的温度，因为温度较高的循环水接触大气，所Ｗ不免有水的损失，循环水主要在这个环节损失水分。循环水在冷却塔中下降的过程中往往会用风机把空气在冷却塔的内部把空气从冷。却塔由下而上的输送，运样加快了空气的流通，加快了循环水的降温当循环水从冷却塔自由下落后流入冷却水池一一，方面用于再次冷却，另方面为循环水提供加药检测等的空间条件。建造时尽可能的选择地势较高的地方，送样在冷却后一向循环水索流动时可Ｗ有运的重力势能。冷却水池的深度不能过高也不能过低，深度过深会出现体积过于狭长循环水药剂不匀的情况，深度过浅则可能会出现循环水累抽水抽空的情况。１７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究循环水累是把冷却水池中的循环水输送到换热器中，可Ｗ根据实际所需冷却程度而－２所示改变循环水粟的功率大小。具体循环流程如图２。水蒸气个个Ｍｎ补充水／７７７７７７Ｔ＼＼＼＼＼＼＼＼］￣今冷却水池３循环系奈巧巧￣＞ｎ冷却水《＼／＼／＼／＼／＼ｈ＾换热器图２－２敞开式循环冷却水系统示意图密闭式循环冷却水系统主要由热交换器、热水换热器、密闭式冷却池和循环水粟组成。热交换器的主要目的是对ＣＮＧ压缩机内的天然气进行换热，降低温度。通过天然气降温，防止因ＣＮＧ温度过高而影响压缩机的正常工作。热水换热器通过冷空气后降低温度，流出热空气。密闭式循环冷却水系统的热水换热器与敞开式循环冷却水系统的冷却塔功能相似，都是使循环水的温度降低，但密闲式循环冷却水系统的热水换热器是不与大气接触的，，不能与空气直接对流热水换热器大多都使用肋片式散热器，这样使循环水在不接触外界的前提下换热效率最高。在密闭式冷却池进行污水处理，、将污水进行排放。由于不与空气接触，没有日照灰尘和微生物等条件，循环水中的污染要比敞开式循环冷却水的污染要小得多，从而所需排放的污水也要少得多。进行排污么后还要再加入补充水，保证循环水水量的平衡。循环水累是将电能转换为动能，给循环水提供运动的能量。使得循环水通过循环水聚将密闭式冷却池中的循环水输送到热交换器中。１８ ？西南石油大学工程硕±研兜生学位论文却水循环系统不与外界接触一，清洗不够方便另外，由于密闭式冷，般在加入补充－水之前要进行补充水软化处理。工业常用软化水的方法有石灰苏打法、磯酸盐软水法、加药法、电磁法。补充水热空气传热流体ＴＩＩ￣密闲式ｉｔ却池热水换热器热交换器Ｉ［１Ｉ１ｋ［ｔ污水处理冷空气冷液—累．１Ｉ图２－３密闭式循环冷却水系统示意图锅框岩ＣＮＧ加气站循环冷却系统为敞开式循环冷却水系统，它的优势是工艺简单，设备成本低，便于维修，其主要缺点是设备的耗水量比较高，但是目前来看优势比较多，。并且容易观察循环水的状况，所Ｗ选择使用敞开式循环冷却水系统在该循环水系统中，冷却水池和冷却塔与外界直接接触，冷却塔塔高２．３皿，３台循环水索并联运行，循环水。１６８ｘ６系统的管径为的螺旋管道。水累为投立式单级离也清水累。２．４．１循环冷却水系统锅框岩ＣＮＧ加气站冷却系统采用循环水冷方式，有效降低用水量和对环境的污染，同时也面临着循环冷却系统结垢、腐蚀严重、微生物大量滋生等问题。（１）循环冷却水系统分类一循环冷却水系统是水作为冷却介质，不断循环运行的种补充水系统，由换热设备、冷却设备、水系、管道及其它有关设施组成。根据形式和介质的接触方式不同，可分为１）间冷开式循环冷却水系统：循环冷却水与被冷却介质进行间接传热并且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。２）间冷闲式循环冷却水系统：循环冷却水与被冷却介质进行间接传热并且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系统。３）全闭式系统：系统中的循环冷却水不与大气直接接触的间冷闭式循环冷却水系统。１９ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究４）直冷开式循环冷却水系统（直冷系统）：循环冷却水与被冷却介质直接接触换热并且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。（２）ＣＮＧ加气站冷却系统特点及面临的问题１）ＣＮＧ加气站冷却循环系统特点此类循环水系统属于小型冷却水循环系统，具有循环时间短、蒸发量大、运斤浓缩倍率偏大等特点。２）ＣＮＧ加气站冷却循环系统面临的问题循环冷却水循环过程中水在冷却塔内和空气充分接触，部分氧气溶解巧水中，水中溶解氧气是造成金属电化学腐蚀的主要原因。当循环冷却水通过冷却水塔蒸发时，循环冷却水中的盐类不断浓缩，在换热器中换热面上的结垢趋势就会増加。一由于在循环冷却水运行过程中，循环冷却水和空气直接接触些飞尘、微生物等，容易进入循环冷却水中，増加循环冷却水的浊度，容易在系统内部产生粘泥沉积；在充足的光照条件下，循环冷却水中存在的溶解氧、有机，使得循环冷却水的温度比较适宜。物等为细菌和藻类生长提供了有利条件，从而会产生大量的微生物问题循环冷却水的循环使用的特点决定了结垢、沉积的问题要比直流冷却水系统严重得多，在实际生产过程中就需要积极应对送些问题的发生，对循环冷却水加｜＾＾处理，防止结垢、沉积，，、微生物等问题恶化降低循环冷却水对于换热器金属设备的腐蚀实现节、。水、増加传热效率降低能耗，使设备处于正常的运行状态２．４．２系统运行参数（１）压缩机运行参数锅框岩ＣＮＧ加气站的压缩机选用橋装往复活塞式压缩机，气缸润滑为少油润滑，冷却方式为水冷，驱动采用电机驱动。该机的控制系统可对进气压力，各级排气压力、水压及故障等进行显示、蓝测、报警、保护和自动控制。１）压缩机的选择与当地ＣＮＧ需求量息息相关，压缩机主要零部件主要是机身、曲轴、连杆、十字头、联轴器、气缸、活塞、填料、气阀。选择压缩机及电动机的根本原则是在符合供应需求的条件下尽量降低设备所需参数值，已达到节约成本的目的。压缩－２－机及其电动机具体参数见表１及表２２。２－表１皮缩机的主要技术参数￣项目规定数值备注３供气量（Ｎｍ／ｈ）１０００（ＴＣ，（Ｕ０１３ＭＰａ（绝压）标准状态Ｉ级吸气压力（ＭＰａ）０．４表压２０ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文２－续表１＾■’Ｉ级吸气温度（Ｃ）＜巧ＩＶ级吸气压力（ＭＰａ）２５表压轴功率（ｋＷ）《１８９行程（ｍｍ）１２０转速（ｒ／ｍｉｎ）５９０皮缩机级数（级）４Ｉ０＞级３１０凸级？２０５ｍｍ气缸直径（）ｎｉ级。１１５ＩＶ级０７０主机重量化ｇ）７５０主机外形尺寸（ｍｍ）３９００Ｘ３３０５Ｘ２３００长Ｘ宽Ｘ高压缩机成套设备重量（ｋｇ）１６５００包括辅机、管路、电机３化Ｓ冷却水耗量（ｍ）５０表２－２电动机参数型号ＹＢ２＊４００Ｓ－１０电压％０Ｖ转速说０（ｒ／ｍｉｎ）功率２００ｋＷ重量３１４５ｋｇ转向从电机端看顺时针方向２）工作原理往复式压缩机的运动部件根据其运动轨迹可分为回转部分和往复部分。其回转部分一（、为套曲柄连杆机构，它将原动机如电动机内燃机）输入的回转运动转换为往复运动，从而带动活塞在气缸中往复运动改变气缸容积达到皮缩气体的目的。３）压缩机的管路压力的确定也决定着加气站的安全性能，基于系统安全的原则下－设计的压缩机管路压力运行参数见表２３。表２－３压缩机的管路参数气管路水管路油管路＾￣￣＾压力范围压力范围皮力范围安全阀（ＭＰａ）（ＭＰａ）（ＭＰａ）一２？１．５報１．４水压油压二级？３身２４．５？？０．．．２０３０．２０３？三级１０１２．５．６？四级化．２旅５２１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究（２）冷却水循环系统现状该循环冷却水系统采用敞开逆流式冷却，选用强制抽风填料玻钢冷却塔，两台循环３３３水系，循环水流量为ｌ〇〇ｍ／ｈ，系统保有水量为４０ｍ，循环水系统容积为１６０ｍ。（３）循环冷却水系统水量的管理ＣＮＧ加气站冷却水循环系统通过补充水量及排污水量控制浓缩倍数。排污水量过倍数也达不到要求一，药剂消耗量也增島。应堵塞大，不仅补充水量过高，浓缩切漏洞，。避免循环水流失或他用，切忌将循环水作冲洗水用补充水量应根据排污水量及蒸发水，并使浓缩倍数降低量调节，防止盲目补水。补充水过量，会使水从溢流管排走，影响水处理效果。２．４．３冷却器出口温度换热器进出口温度可间接体现换热效率与设备运行状况，在进口温度相同的情况下，冷却器出曰温度越高，换热效果越差，？表２－４中的湿度数据是现场工作人员统计使用水处理剂之前２０１３年夏季７９月冷却器的出口温度。（月平均值）表？２４２０１３年７９月冷却器出口温度统计时间１槪２＃机＾内容２０１３年度８月平均值７月８月９月平均值ＩＩＩＩＩＩ口温度‘Ｉ级冷却器出Ｃ３５３８３７％．６４２４４４３４３。ｎ级冷却器出口温度Ｃ３８４１４０巧乂３９４２４２４１°面级冷却器出曰温度Ｃ４２４５４４４３．６４５４６４６４５．６’ＩＶ口Ｃ４０４２４２４１．３４６４８４８４．３级冷却器出温度７２．５循环冷却水水质处理现状川港燃气自贡锅框岩ＣＮＧ加气站已运行多年，该站循环冷却水系统也为运行多年的老系统－，目前使用的２台压缩机设备均为４级压缩Ｌ型机器如图２４所示，加气量为３？２００００ｍ－１００００／天。锅框岩ＣＮＧ加气站压缩设各如图２４所示。２２ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文自贡通达东方通用图２＊４锅框岩ＣＮＧ加气站压缩机设备设备材质主要为碳钢，较早对该站采用过电磁阻垢设备进行水质处、不诱钢和铸铁一理，由于效果不好，己放弃使用。由于长期未对该站循环水进行水质处理，设备运行段时间后，结垢、腐蚀Ｗ及微生物菌藻滋生严重，换热器工作效率大幅降低，严重影响一，过去均采用单化学清洗的方法来清除污垢生产的正常运行，改善设备换热效率费了大量的人力、物力和财力，而且每次清洗后维持时间较短，清洗效果就完全消失，频繁化学酸洗也导致系统金属设备受到较大损害，减少了系统设备的使用寿命。循环水的水质稳定处理一直是困扰ＣＮＧ加气站长周期一、稳定运行的个重要难题。锅框岩ＣＮＧ加气站中循环水结垢部位主要在换热器的受热面与传热表面，受热面，水垢的形成严重阻碍了换热过程和传热表面是循环水与天然气交换热的间接接触部位，使得换热效果下降，天然气的温度下降程度不显著，影响天然气压缩的进程，对压缩造成一定的损害，降低压缩机使用寿命。在ＣＮＧ加气站循环冷却水系统中，换热器及管道等大多数设备的材质主要是不诱钢，冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀和硫酸根离、铜、碳钢等子、氯寓子等引起的金属应力腐蚀会导致金属腐蚀，，金属腐蚀会造成换热器的管束泄漏影响生产正常运行。在该站循环水系统过程中，微生物及藻类抱子通过空气进入循环水系统中，在补充新鲜水时由于水质不纯也会致使微生物及藻类抱子进入循环水系统中，，在交换热时可能会一由于换热器的泄露使得部分的循环水与天然气混合使循环水中进入微量的杂质，增加了循环水中微生物及藻类的含量。主要接受到微生物及藻类抱子的地方是在循环水池中，且循环水池与空气接触，养分充足，再加上有阳光的照射，加快菌类及微生物的生长繁殖，所Ｗ微生物及藻类主要出现在循环水池附近。２３ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧２．６循环冷却水水质特点分析２．６．１水样采集与分析水样分析（１）水质监测项目根据本实验选取水样监测的－１２个指标进行检测，检测项目及其检测意义如表２５所示。表２－５水质监测项目及意义—￣检测项目检测意义ｐＨ值对水处理、水中有毒物质的毒性和重金属络合物结构有重要影响２＋造成结垢的主要离子Ｃａ￣＇＋Ｍ２造成结垢的主要离子ｇ］－ＳＯ＊影响水体腐蚀性ｃｒ影响水体腐蚀性￣总铁影响水体腐蚀性￣￣—’总磯水体富营养化主要因子，评价水体被污染的程度Ｓ—ｉ〇２总碱度＿—’浊度表示水中含有悬浮及胶体状态的染质，引起水的浑浊程度￣溶解性固体—电导率影响水体腐蚀性￣￣藻类种类－（２）水样分析方法１）工业循环冷却水中ｐＨ值测定方法①方法提要：本方法是饱和甘隶电极作为参比电极，Ｗ玻璃电极作为指标电极，通过测量电极之间的电动势来测定水样的ｐＨ值。？１②仪器：最小分度０．１Ｈ值的酸度计、饱和甘隶电极、Ｈ玻璃电极：０４Ｈ。ｐｐｐ＝＝＝③试剂：ｐＨ４．００的标准ｐＨ缓冲溶液、ｐＨ６．８６的标准阳缓冲溶液、ｐＨ９．１８的标准ｐＨ缓冲溶液。④实验歩骤：ａ．按酸度计说明书调试仪器。ｂ一．ｐＨ定位：选择单点定位、两点定位、Ｈ点定位Ｈ种方法中的种。Ｃ．水样的测定；将塑料杯及电极用蒸馆水洗净后，再用被测水样冲洗２次Ｗ上。然后，（：，调节ｐＨ计上温度补偿旋钮至所测水样温度并重新校正仪器至满刻度注意定位旋钮保持不变）。浸入电极并进行测定。记下读数。２４ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文２）工业循环冷却水中巧离子测定方法①方法提要：本方法采用巧黄绿素为指示剂。在ｐＨ＞１２时，用乙二胺四艺酸二钢（ＥＤＴＡ）标准溶液藝合滴定水样中巧离子。②仪器：微量滴定管；酸式ｌＯｍＬ、滴定管：酸式５０ｍＬ。⑤试剂：２０％的氨氧化钟溶液、１＋２的兰乙醇胺溶液、１＋１的盐酸溶液、氧化巧基准试剂、氨水、氯化锭、酶酿、氯化钟、醋酸、醋酸钥、巧黄绿素指示剂、ＥＤＴＡ、络黑Ｔ的化５％酒精溶液。④实验歩骤；用移液管吸取经中速定性滤纸过滤后的水样５０ｍＬ与２５０ｍＬ锥形瓶中，加１＋１盐酸３滴混匀，加热煮沸半分钟后冷却至５０Ｗ下，再加２０％氨氧化钟５ｍＬ，加３０ｍｇ一－巧黄绿素－筋献混合指示剂，或条妈黄绿素酶酥试纸，在黑色背景下用ＥＤＴＡ标准溶液滴定至溶液的黄绿色巧光突然消失，，并出现红色时即为终点记下所消耗的体积。３）工业循环冷却水中镑离子测定方法＝０①方法提要：在ｐＨ１的碱性缓冲液中，用酸性络蓝Ｋ为指示剂，Ｗ乙二胺０＾乙酸二钢标准溶液整合滴定巧镇含量，从中减去巧含量为儀含量。、＋２、、、、②试剂；５％的酒石酸钟钢１的三乙醇胺水溶液氯化倭蒙龄绿Ｂ氨水酸性络蓝Ｋ、琉基己醇（硫代石醇酸）、硝酸钟。③实验歩骤：ａ５０ｍＬ５０ｍＬ．吸取经中速滤纸过滤后水样于２锥形瓶中，加入１０址氨性缓冲溶液。一ｂ－－蔡酪绿Ｂ试纸．加入少量酸性铭蓝Ｋ蔡酪緑Ｂ指示剂，或条酸性络蓝Ｋ，用ＥＤＴＡ标准溶液瀉定至溶液由红色突变为纯蓝色即为终点，记录所消耗的ＥＤＴＡ标准溶液毫升数Ｖ。ｉ４）工业循环冷却水中硫酸根离子测定方法；在７５％乙醇体系中①方法提要，铅离子能与水样中硫酸根定量的产生硫酸铅沉淀，稍过量的铅离子能使电极的电位产生较大的突跃，１＾此作为滴定终点。②仪器：酸度计或离子计精度小于２毫伏、电磁揽拌器、铅电极（固态膜）、双盐桥饱和甘隶电极。；０．１ｍｏｌ／Ｌ、１ｌ／Ｌ硝酸销（用．ｌ／Ｌ⑤试剂氨氧化钥溶液ｍｏ！＾煮沸的水配制）、００２ｍｏ高氯酸溶液：吸取〇．１７ｍＬ高氯酸，稀释至ｌＯＯｍＬ、３ｍｏｌ／Ｌ盐酸溶液、１份化１％漠甲酶绿钢溶液与１份０．０２％甲基澄水溶液混匀的混合指示剂、无水硫酸钥、５％的硝酸猛溶液、酌献５０％乙、、：配成化１％酷献的醇溶液实验试剂或优等品的高氯酸铅无水乙醇。④实验歩骤：２５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究一被测溶液中插入一个参比电极，个指示电极组成工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子浓度不断变化，指示电极的电位也相应地变化。在等当点附近发生电位的突跃。因此测量工作电池电动势的变化，可确定滴定终点。５）工业循环冷却水中氯离子测定方法Ｈ？３．０．５①方法提要：本方法系在Ｐ３之间，二苯卡己厮为指示剂，用硝酸乗滴定水中氯化物。②试剂：混合制试剂：称取化５ｇ二苯基碳醜（二苯卡己讲）和０．０５ｇ漠献盐溶于１００ｍＬ９５％乙醇中，、硝酸：０．０５Ｎ溶液、氨氧化钢：，胆于栋色瓶内超过六个月后去化０５Ｎ溶液、氯化钢、硝酸乗。⑤实验歩骤：取ｌＯｍＬ（若水样中氯化物浓度大于ｌＯＯｍｇ／Ｌ，则酌情少取并用水稀释到ｌＯＯｍＬ）水样于２５０ｍＬ锥形瓶中，加１０滴混合指示剂，用化０５ｍｏｌ化硝酸调节溶液的颜色由蓝色变１０．０５ｍｏｌ／Ｌ硝为绿色，再多加滴０酸，溶液呈黄色。在下用硝酸隶标准溶液滴定，当溶。液变为淡黄色后，缓慢滴定并剧烈摇动至出现不消失的淡紫色即为终点６）工业循环冷却水中铁离子的测定方法？＝．Ｈ①方法提要：本方法系在ｐＨ９１１５时，价铁离子能与横基水杨酸形成比聚磯酸铁络合物更为稳定的黄色络离子，从而消除了聚磯酸盐干扰，Ｗ分光光度法测铁离子含量。；分光光度计ｎｍ。②仪器；４２０⑤试剂：横基水杨酸：１０％水溶液、氨氧化按：１＋１水溶液、硝酸、盐酸：１＋１水溶液、高纯铁丝、９９．９％硫酸亚铁锭。④实验歩骤：吸取２５ｍＬ水样于５０ｍＬ烧杯中，加浓硝酸６滴，加热煮沸１０分钟，冷却后转入５０ｍＬ容量瓶中，加５ｍＬ的１０％横基水杨酸与５ｍＬ的１＋１氨氧化镇，用水稀释至刻度，用试剂空白溶液作对照，在分光光度计４２０ｎｍ波长处，３ｃｍ比色皿测定吸光度。Ｗ吸光。度为纵坐标，铁离子含量为横坐标，绘制标准曲线７）工业循环冷却水中正憐盐酸测定方法①方法提要：在酸性介质中正磯酸盐与箱酸袖生成磯钥杂多酸，再被氯化亚锡还原成憐钢兰后，进行分光光度测定。。②仪器与试剂：６６０ｎｍ分光光度计－－（％）、、、③试剂；氨横酸１０氨横酸水溶液領酸钢硫酸氯化亚锡甘油（丙Ｈ醇）憐酸二氨钟。④标准曲线的绘制２６ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文取５０ｍＬ比色管６支，用移液管分别加入０、１、３、５、７、９ｍＬ憐酸盐标准液，用水稀释至４０ｍＬ左右－，然后向各比色管中加入７ｍＬ钢酸钢硫酸，摇匀，Ｗ水稀释至刻５，摇匀，１比色皿。在波长为６６０处度，加滴氯化亚锡甘油溶液放置１０分钟后立即用用试剂空白为对照测定吸光度，。吸光度为纵坐标，磯酸盐克数为横坐标，绘制标准曲线８二）氧化娃－①方法提要：珪酸根与钥酸盐反应生成珪钥黄（珪锅杂多酸）。珪钻黄被１氨基－２－－４－横酸还原成珪钥蓝蔡酷，用分光光度法测定。Ｃ，４Ｈ０②试剂：盐酸溶液、草酸溶液（Ｈ２Ｃ２Ｖ２Ｈ２Ｏ）、钥酸倭［（ＮＨ４）６Ｍ０７０２４２］溶－－－２－４－、二二液、１氨基蔡酷横酸（Ｃ１０Ｈ９ＮＯ４Ｓ）溶液氧化娃标准胆备液、氧化桂标准溶液。。⑤仪器：分光光度计、具赛比色管④分析步骤：移取二氧化挂标准溶液０．００ｍＬ（试剂空白），１．００ｍＬ，２．００ｍＬ，４．００ｍＬ，６．００ｍＬ，８．００ｍＬ，１０．００ｍＬ，分别置于５０ｍＬ比色管中，用水稀择至刻度。相应的二氧化桂量２ｍｍｍｍｍＬ分别为０．００ｍ０．０１ｍ，０．０，０．０４，０．０６，０．０８，０．１０ｍ。加ｇ，ｇｇｇｇｇｇ人Ｉ盐酸溶液和２ｍＬ钢酸盐溶液，混匀，放置５ｍｉｎ。加人１．５ｍＬ草酸溶液，混匀。１ｍｉｎ－＞－ｍＬ＾氨基－２４横酸溶液，后加人２蔡酷，混匀，放置ｌＯｍｉｎ。使用分光光度计Ｗ试剂空白为参比，在６４０ｎｍ波长处，用１ｃｍ比色皿测定吸光度。９）工业循环冷却水中碱度测定方法一Ｈ值时所需酸的毫。①方法提要：中和１Ｌ水样至某指定ｐ克量数，称为碱度分别用酷巧指示剂和甲基授指示剂代替酸度计来指示终点。－、．、②试剂；０．１％甲基憧水溶液０５％酷献５０％的乙醇溶液漠甲齡绿甲基红指示一；取三份０．１％漠甲酷绿艺醇溶液与份０．２％甲基红艺醇溶液混合．１ｍｏＩ／Ｌ盐酸液、０标准溶液。１③仪器：０ｍＬ微量滴定管。④分析步骤；ａ．酪献碱度的测定；吸取１００ｍＬ水样于２５０ｍＬ锥形瓶中，加在滴龄敌指示剂，．ｏｌ／Ｌ盐若不显色，说明酷駄碱度为零，若思红色，用０１ｍ酸标准溶液滴至红色刚好攫去为终点，记录盐酸标液用量Ｖ２。ｂ．总碱度的测定：在测定齡酿碱度后的水蒋中，再加入１滴甲基澄指示剂，继续用０．１ｍｏｌ／Ｌ盐酸标准溶液滴至刚好出现澄红色为终点。Ｃ．记录下盐酸标准溶液的用量（包括筋献碱度用量）Ｖ。３１０）浊度２７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究浊度的测定：采用Ｈａｃｈｌ９００Ｃ型池浊度仪。实验原理是：根据投０７０２７国际标准一设计进行测量，利用束红外线穿过含有待测样品的样品池，光源为具有８９０ｎｍ波长的高发射强度的红外发光二极管ｉｌ碗，ｔ保使样品颜色引起的干扰达到最小。传感器处在与发射光。垂直的位置上，它测量由样品中恳浮颗粒散射的光量，微电脑处理器再将该数值转一致的化为浊度值（投射浊度值和散射浊度值在数值上是）。１１）工业循环冷却水中溶解性固体测定方法一①方法提要：本方法是取过滤后定量的水样，在指定温度下烘干，所得固体残留物作为溶解性固体。实际上包括水中可过滤的而又不易挥发的物质在内。、②仪器：慢速定量滤纸或Ｇ５玻璃砂芯漏斗玻璃蒸发皿、恒温水浴、烘箱。⑤实验步骤：’？ａ．取直径８ｃｍ左右的玻璃蒸发皿，在１０５ｌｌＯＣ烘箱中烘３０分钟后，放在干燥器中冷却３０分钟，在分析天平上称重，重复上述操作，至恒重量Ｗｉ克。ｂ．吸取用慢速滤纸（或Ｇ５玻璃砂总漏斗）过滤的水样１００ｍＬ于上述己称重的蒸’？发皿中，置水浴上蒸发至将近干洞。再将蒸发皿放在１０５１１０Ｃ烘箱中６０分钟，取出。后，置于干燥器中冷却３０分钟称重＂？Ｃ．将称重过的蒸发皿再放入１０５１１０Ｃ烘箱中，３０分钟后取出，置于干燥器中冷却３０分钟，称重。反复操作至两次重量相差不超过０．０００４ｇ，其重量为Ｗ２（克）。１２）电导率①将测量电导率的电极洗净。°②取温度为２５Ｃ的水样５０ｍＬ放入塑料杯或硬质玻璃杯中，将电极用被测水样冲洗？？２３次后，浸入水样中进斤电导率测定，重复取样测定２３次，即为测得的电导率值。‘③若水样温度不是２５Ｃ，可通过电导率测试装置的湿度补偿进行校正。口）藻类种类①设备表面藻类的测定。将从设备表面取来的藻样少许，放在载玻片上，滴上１滴水，用锡子和解剖针把藻团尽量分开，盖上盖玻片，然后放在生物显微镜下观察，根据形态定出署名和种类。②循环水中藻类的测定、。取循环冷却水样１Ｌ，倒入离屯管中，经过离瓜沉淀，用细的移液管把离也营底的浮游生物取出来放在载玻片上，再用移液管取１滴离也管中部的清液滴于玻片上，盖上盖玻片，放在生物显微镜下观察，根据形态定出署名和种类。２８ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文２．６．２循环水水质现状（１）水质现状，循环冷却水系统主要１＾本地自来水为补充水，该水源水质硬度较高、碱度偏大进入系统循环使用，经冷却塔曝气、浓缩后，水中含盐量增加，水质具有明显结垢和腐蚀的倾向。根据锅框岩加气站循环冷却水系统的前期运行状况，现场持续跟踪该站循环水运行水质数据。图２－５循环水运行水质检测２－６）统计相关重要水质指标如表所示（平均值。表２－６循环水系统水样分析数据项目单位补充水循环水一Ｈ７．％ｐ值．４２７２＋Ｌ巧／．０８Ｃａｍｇ１０１Ｍ２＋ｇｍｇ／Ｌ１５．１０３４．的－ｓｏ／ｍｇ／ＬＷ７９．３４ｍＬ巧＞Ｃ广／．６９ｇ１Ｓ２．４５总铁ｍ／Ｌ０．２８１ｇ．１６总憐ｍｇ／Ｌ０．２５０．８１Ｓｉ〇２ｍｇ／Ｌ６．１１１４．５４／Ｌ１２８．２总碱度ｍｇ１２９８．５３浊度ｍｇ／Ｌ２．１８．５６ｍｇ／Ｌ２９６．００６８３溶解性固体．００２＾ｓ／ｃｍ．９ｘ１１７１ｘ１０电导率＾３１〇．２９ ■锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究－６统计的表２循环水水样数据显示：锅框岩加气站循环冷却水系统运行浓缩倍率偏２＋２＋大，达到了５倍上，成垢的Ｃａ和Ｍｇ离子补充进入循环水系统后没有按浓缩比例增加，存在明显丢失现象，说明该系统实际有大量碳酸盐垢析出。影响系统换热设备的正常运行。另外循环水总铁含量也未达到国家标准的小于１ｍ／Ｌ的数值。ｇ２．６．３水质对工芝影响循环水水质的危害是互相影响的，互相作为原因、互相作为结果、互相作为影响因素、互相创造条件。微生物、沉积和腐蚀是共同存在的，影响着设备的安全和效率。具－体关系如图２６所示。生物附着／廣蚀产物＾腐蚀沉积物下腐巧沉积一图２－６敞开式循环水系统产生的问题（１）结垢随着水中的巧离子和镶离子等的增多，循环水接近饱和，就会产生沉积，降低系统换热设备效率，増大运斤管线的阻力，引起循环水量减少或细管的堵塞等现象。沉积附着在设备表面上，还会腐蚀设备。在沉积下形成的无氧环境Ｉ有利于厌氧菌生长繁殖。此外，结垢速率过快就需要对设备频繁停运清洗、维护，増大成本，降低设备使用功效一，酸洗过程也会对设备造成定腐蚀降低设备使用寿命。２＋－实验数据显示成垢的Ｃａ、Ｍｇ离子补充巧入循环水系统后没有按浓缩比例増加，存在明显丢失现象，说明该系统实际有大量碳酸盐垢析出。１）冷却水结垢原因冷循环水产生结垢的原因有从下几个：二一①循环冷却水的脫氧化碳作用般大气压中二氧化碳含量很少，分压为３（Ｆａ，与平衡存在于水中的二氧化碳含量仅化５ｍｇ／Ｌ。３０ 西南石油大学工程硕±硏巧生学位论文⑤水在冷却塔或蓄水池中与空气接触后，水中原有的二氧化碳大量溢出，破坏了上述平衡，产生了碳酸巧沉淀。③由于循环冷却水在冷却塔或蓄水池中的脱二氧化碳作用，容易产生结垢。２）产生水垢的危害主要的水垢有：ＣａＨＣ〇－＞ＣａＣ〇ｉ－＋Ｈ０＋Ｃ〇１（２１）（３）２３２２］．ＣａＨＣ〇＋－２０ＥＴ＾ＣａＣ〇ｉ＋２０＋Ｃ〇（２２）（３）２３马３］－ＣａＣ－ｌ＋ＣＯ＾ＣａＣ〇＾＋２Ｃｒ（２３）］］３ｈ２Ｐ＋？＾Ｃａ－巧３ＣａＰ〇ｉ（２４）（４）２结垢是指水中溶解或悬浮的无机物由于种种原因沉积在金属表面，碳酸巧和腐蚀产物是敞开式循环冷却水系统结垢的主要成份，由于缓蚀剂使用减少了腐蚀产物，所ＷＣａＣ〇３、Ｃａ３（Ｐ〇４）２及鲜为加入缓蚀剂后主要的结垢成份。２＋敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素是冷却水的ｐＨ、Ｃａ含量、总碱度、ＰＷ２－水温、换热器表面温度、换热器表面状态等。如图７为设备污垢处理前后的对比。翁－終？？瞧＾識ｇ二ＫＬｆｊ？麵！＾姻—使用前使用后图２－７设备污垢处理前后对比３１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧３）阻垢控制阻垢分散剂可分为两大类，，即有机麟酸和水溶性聚合物。从控制结垢角度来说防止循环冷却水系统结垢的实施主要有下几个方面：①限制沉积离子的浓度一Ｗ免出现超饱和主要的方法有：减少碱度、降低ｐＨ值、减少阳离子的浓度②改变系统的设计和操作一Ｗ减少接触时间、主要的方法有：控制流速空气鼓泡⑤使用阻垢剂一＾兰防垢的增生主要的方法有：晶格的崎化、藝合剂和隐蔽剂、分散剂（２）腐蚀循环冷却水由于运行时间长，导致水中离子浓度增大，各种具有腐蚀性的离子对金属设备产生腐蚀。循环冷却水系统中微生物问题也往往会造成腐蚀，腐蚀产生腐蚀产物，同时也是微一一些如硫还原菌之类的微生物能够使水中的硫酸盐产生生物附着的滋生地点。方面，一硫化氨，促进金属设备的腐蚀；另方面微生物可Ｗ与循环水中的息浮物等海合在换热器表面沉积，与水和溶解氧发生电化学反应１）腐蚀的原因腐蚀是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。２＋－２＋－－阴、阳极综合反应；Ｆｅ＋２０Ｈ＞ＦｅＯＨｉ＞Ｆｅ〇（腐袖产物）ｅ（），Ｆ向阴极２３４扩散，ＯＰＴ向阳极扩散，二者相遇，于是就生成腐蚀的产物Ｆｅ（０巧２。Ｆｅ（０Ｈ）２的溶解度很小，碳钢的腐蚀速度也与水温及水的流速有关，并随着温度和流速的增高而增大。２＇＂３ＦｅＰ〇此外，在循环冷却水系统中，由于水被浓缩，Ｃｒ、Ｓ〇４、、４等都会增多，ｓ一ｐｉ对腐蚀有定的影响，因此必须予控制。２）腐蚀的危害腐蚀的种类有：黄铜螺钉铅／／电解液／图２－８电偶腐蚀３２ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文〇２０〇Ｆ戸／图２－９腐蚀电池小镑瘤保护膜／小阳极区形成烛孔２－图１０孔蚀—．－ｐ７７；ｎｆ－－Ｌ＾．／／／／Ｊ＿Ｌ－＾ｚ／／／Ａ－－．．，＂７？的／ｉ＼／－裏ｄＪ￡ｇｔｓｘ＼ｙ／－图２１１缝隙腐徙的巧级阶段３３ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧设；。〇Ｘ＠４１鄉／分＠－＾Ｍ義＼／。（，ａ。。０＠錶文琴２－２图１缝隙腐蚀的后期阶段图２－１３应力腐蚀破裂３）缓蚀控制缓蚀的根本原理是防止产生电化学反应，从而使金属设备的铁作为阳极而失去电子变成铁离子。防止发生电化学反应的主要方法是添加缓蚀剂或者改变循环冷却水的ｐＨ值，添加缓蚀剂缓蚀的根本原理是纯化阳极或者阴极成膜，阻止产生电化学反应，改变循环冷却水的ｐＨ值的根本原理是酸性环境中有大量电子可加快腐蚀，适当升高ｐＨ值可ｙｘ减少电子量，减慢电化学反应。（３）微生物与藻类由于循环水中的离子丰富，再加上敞开式循环水设备的日光照射，给微生物的生长一创造了很好的条件，微生物和藻类大量生长繁殖。微生物和藻类的产物方面可Ｗ附着ｐｗｉｉ尘粒，。，产生沉积同时微生物的代谢物会腐蚀金属设备３４ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文，循环冷却系统在使用杀菌灭藻剂之前微生物菌藻滋生严重，凉水塔表面有大量藻．类生长及微生物粘泥附着，几乎每个月都要停机清洗凉水塔，每次都要清洗出大量藻类和微生物化泥，且只能清洗到凉水塔表面的，填料内部的根本无法清洗。１）微生物的种类及影响细菌：产粘泥细茵、铁沉积细菌、产硫化物细菌、产酸细菌一（数量最多的类有害细菌①产粘泥细菌）产生的沉积物有很强的附着力；ａ．降低冷却效果；ｂ、．隔离了缓蚀剂阻垢剂和杀生剂与金属表面，影响杀生作用和缓蚀阻垢；Ｃ．使金属表面形成差异腐蚀电池而发生沉积物下腐蚀；ｄ．本身并不直接引起设备腐蚀。②铁沉积细菌（好氧菌）ａ．在含铁的水中生长；ｂ．生成体积很大的红栋色的粘性沉积物；Ｃ．形成氧浓差腐蚀电池；ｄ．使冷却水中的缓蚀剂难于与金属表面作用生成保护膜；２＋ｅ．从阳极区除去Ｆｅ，使腐蚀速率增加。⑤产硫化物细菌，又称硫酸盐还原菌，是在无氧或缺氧的状态下用硫酸盐中的氧进行氧化反应而得到能量的细菌群，广泛存在于厌氧性有机物聚集的地方。ａ．能把水溶性的硫酸盐还原成硫化氨；ｂ．只用加氯的微生物控制方案难于控制其生长。④产酸细菌（硝化细菌）ａ．把水中的氨转变成稍酸；－ＮＨ＋－４〇＞２ＨＮ０＋２ＨＯ（２５）３２３２ｂ．容易用氯及某些非氧化性杀生剂控制。⑤硫杆菌能使可溶性硫化物转变为硫酸。、⑥真菌：霉菌酵母ａ．、往往生长在冷却塔的木质构件上换热器中和水池壁上；ｂ．破坏木材中的纤维素，使冷却塔中的木质构件朽蚀；Ｃ．真茜生长能产生粘泥而覆盖在换热器换热管的表面上，降低冷却水的冷却作用；ｄ．对金属没有直接的腐蚀性，引起垢下腐蚀；ｅ．氯对于真菌不是很有效。３５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究２）藻类：蓝藻、绿藻、珪藻①蓝藻、绿藻、娃藻ａ．藻类的生长需要阳光；ｂ．死ｔ：的藻类成为悬浮物和沉积物；Ｃ．堵塞换热器的管路，降低冷却水的流量；ｄ．成为捕集冷却水中有机体的过滤器，为细菌和霉菌提供食物；ｅ．对金属没有直接的腐蚀性，引起垢下腐蚀。３）微生物及藻类的产生部位循环冷却水中的微生物主要来源于Ｗ下几方面：①空气及携带的灰尘等杂物冷却水和空气在冷却塔中充分接触一座较大，把空气中的尘粒杂物洗涂进了水中。。的冷却塔每天进入水中的灰尘可能为化十到上百公斤，在有风和干燥时可能更多灰尘３７Ｘ？１０５Ｘ１０个上潮附着大量的微生物及其抱子。Ｉｇ普通的±壤可能合有１，Ｉｇ肥沃８的±壤可能含１０Ｘ１０个＾＾上微生物及其抱子。②补充水２３？ｍＬ１〇１。补充水中或多或少都会含有微生物，较清洁的水中细菌部数约为〇个／送些微生和也随补充水进入冷却水系统。③工业污染和泄漏工厂的泄漏也会使微生物进入冷却水，雨水和其他水进入冷却水也会带进微生物。进入冷却水系统的微生物在适宜生长的条件下，通过酶的作用，从外界吸权营养物质，使自身长大，并使细胞分裂或产生抱子而繁殖。４）微生物及藻类的危害。①粘泥垢沉积在冷却系统的管壁上，降低了传热效率，易损坏冷却壁及冷却设备②易产生电化学腐蚀。粘泥部分形成贫氧区，与金属的其它部分产生氧浓差电池，引起电化学腐蚀。ａ．微生物对铁和低碳钢的腐蚀铁细菌在金属表面构成镑瘤引起腐蚀；硫酸盐还原菌使金属产生点蚀，生成黑色的硫化铁沉积物；硫杆菌产生硫酸使介质ｐＨ降低，引起腐蚀；其他好氧菌产生有机酸，引起不同程度的腐蚀；ｂ．微生物对不诱钢的腐蚀不诱钢微生物腐蚀的特征是点蚀；硫酸盐还原菌主要引起点蚀和晶间腐蚀；铁细茜曾使３ｍｍ厚的３０４Ｌ和３１６Ｌ不诱钢管道在试压１个月后发生点蚀穿孔。Ｃ．微生物对铜及铜合金的腐蚀３６ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文一铜腐蚀后生成的铜离子或钢盐对微生物具有定的毒性，但也存在着耐铜离子的细菌；硫酸盐还原菌会腐蚀铜或铜合金；发生点蚀和选择性腐蚀。⑤粘泥内部创造缺氧环境，给硫酸盐还原菌等厌氧菌创造了生长条件致使金属产生垢下点蚀。。④粘泥为藻类生长提供附着基础，并加速了粘泥的生长⑤増大摩擦阻力，减少水流量：堵塞水管。４）微生物及藻类控制在国内一些企业杀菌灭藻剂的投加方式主要是通过人工投加方式直接添加到循环冷却水池中，这样不仅会危害到员工的安全，还会对药剂的用量和加药间隔时间造成误差。（４）循环水富磯化１）循环水富磯化的原因由于循环水中在添加药剂时通常加入含有磯的阻垢缓蚀剂，再加上污水处理设备简易、流程粗略，排放污水时对环境造成极大的污染，使外界藻类大量生长繁殖。２）循环水富憐化的危害①对环境的危害憐是菌藻的营养物质，在循环水使用时，必须加强杀菌灭藻的措施，保证循环水系统不受腐蚀菌种及藻类繁殖的危害，但在排污时还潜在着引起内湖、近海浮游生物爆发＂＂一性繁殖造成局部缺氧而发生赤湖破坏生态平衡的危险磯是－，种生物富营养化物质，国家对污水憐排放有严格的限制，过度排放对环境及生物体具有严重的危害作用。水体富营养化是由于向水域过多地排放氮磯等富营养物质造成的曰；控制富营养的昔要目的是防治富营养化污染的环境灾害，进而控制富营养污染和改善水质；磯是水体富营养化的关键性限制因素，控制憐污染特别是工业憐排放是防治水域富营养最重要的措施。②生产生活发生灾害性蓝藻事件时，自来水厂停水、工厂停产、饮用水变臭，对当地经济和人民生活造成直接损失和危害。此外，因为饮用水安全受到威胁，有毒有害污染物将直接危及人体健康，阻碍我国国民经济的发展和社会进步，对人民的生活质量和健康水平已构成严重威胁。③影响生态平衡世界上有过百余件有毒藻类引起疾病和动物死亡的事件。由于藻类的蔓延，导致深水层的植物由于接受不到阳光照射不能进行光合作用而死ｔ，水生物也因为没有氧气而死亡。３）控制循环水富憐化的方法３７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究①使用低磯或无磯药剂使用低磯或无磯药剂，污水中的磯含量降低，这样从根本缓解了憐对水体产生的危害。②使药剂中减少溶解态有机憐的含量自然水体中的麟主要Ｌ义溶解态和恳浮态（或称颗粒态）两种状态存在。有效憐（或生物可利用磯）是溶解态的无机憐和有机磯，。藻类对悬浮态的憐吸收效率较低通常不＂＂会引起赤湖等危害，而藻类对于溶解态的磯元素吸收效率很高，这也是经常导致磯危害的重要原因，，。因此在使用含磯药剂时尽量使用药剂溶于水是悬浮态的有机磯。（５）循环水弱酸化１）加酸原理一循环水的加酸处理，般采用浓硫酸与水中最常见的重碳酸盐的反应，将水中的重碳酸盐转变为ＣａＳ〇４，由于ＣａＳ〇４的溶解度较大，所Ｗ能够防止碳酸盐水垢的析出，从而可Ｗ大大地提高循环水的浓缩倍率。另外反应生成的游离Ｃ〇２，也有利于抑制碳酸盐水垢的析出，利用自动控制系统将工。通过循环水加酸工艺降低碱度Ｗ提高浓缩倍数业硫酸加入补充水中，从而有效降低水中的残余碱度。硫酸经酸计量索在混合池中与补充水充分混合，然后将其补入吸水井或冷却塔水池中。硫酸可加入补充水中，也可加入循环水中。若加入补充水中，，，容易保持加酸均匀避免加酸过量；若加入循环水中加酸地点不应距循环水索太近，免腐蚀循环水索。２）加酸缺点①在巧开的换热器中发现有明显的腐蚀现象Ｉ说明加酸配方缓蚀能力相对较差，一步摸索着改进需进。虽然加硫酸可ｙ？有效提高循环水的浓缩倍率，但如果操作不慎或２？投加量过大，则可能会引起ＣａＳ〇４等水垢的形成，还可能造成Ｓ〇４对冷却塔等混凝王构筑物的侵蚀。虽然经过弱酸处理，但由于原水水质差和较高的浓缩倍率，循环水的硬度，，发生结垢，、总含盐量已经相当高硬度的去除率比较低和腐蚀的可能性仍然较高所Ｗ必须添加高效的阻垢剂和缓蚀剂。按Ｗ上方式和指标控制的循环水系统运行发生结一？垢或腐蚀问题将不会存在，浓缩倍率因季节不同般在３．０５．０倍之间。一？②盐酸的再生浓度为２％３％，硫酸的再生分步再生法和分步再生法，这种方法１１在ＣＮＧ加气站系统中很少使用，主要要求是再生液的流速不能低于０ｍ／ｈ，这样可文提，高树脂的使用寿命和安全性，具体实施比较困难现有技术也比较难达到，经济性较差。⑤加酸不稳定，主要是由于工业硫酸中有很多沉淀物，这些沉淀物易造成加酸管道及阀口的堵塞，因此要避免加酸量忽高忽低，需对每次来酸进斤必要的检验；加酸调整要根据天气和机组负荷调整，当天气炎热或机组负荷高造成循环水蒸发量大时，应及计量泉发生故障时，时调大加酸量；反之，应及时调小加酸量，应及时停运通知检修；１处理，并使用备用累／３，；每天白天应记录酸储罐液位，酸储量低于时应及时补酸。３８ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文２．７循环冷却水水质处理２．７．１循环冷却水水质处理方法比较循环水水质处理技术工艺方法主要有：电子和电磁软化法处理、化学水质稳定药剂法处理、人工物理方法处理等。目前国内各型循环水系统中有超过９０％的处理技术采Ｐ２ｌ用投加化学水质稳定药剂方法处理。（１）电磁软化法处理电磁软化法主要原理是借助电子方式产生的交变电磁场，重组或干犹水中的巧、镑、等离子，改变水中绝大部分的碳酸钩镇及隶锡、铅、神离子的原有特性。硬水在电磁场的作用下，其所含的碳酸巧与其他成垢离子会结合成较大的晶粒沉淀或被流水冲走。用电磁方法软化硬水主要优点在于环保无污染，但其使用的缺点更明显，主要有：不能适合各种类型规模的循环冷却水系统；对循环水系统的水质要求很高，不能在水质条件差的状况下使用；电子电磁软化设备连续运行不稳定，问题较多；软化设备耗电量较大等。锅框岩ＣＮＧ加气站过去采用过电磁方法处理过循环水系统，但是总体效果并不是很好一。第，磁化处理只能起缓垢作用，减缓了结垢的速率，不能代替循环水处理的全部内容，腐蚀和微生物繁殖的问题没有得到根本解决；第二，因为磁化处理技术在使用前不能做出准确预测，在锅框岩ＣＮＧ加气站循环水中磁化处理的缓垢作用没有达到预期的要求，缓垢作用效果不是很明显。（２）人工物理方法处理目前国内循环水系统人工物理处理主要有下几方面：人工清除凉水塔及填料、集水池等处的菌藻粘泥；人工清除循环水水体中漂浮的油类等有害杂质；系统停车后打开设备人工除垢。人工物理方法处理存在的缺陷有：只；系统停车后化学酸洗除垢除藻等能清除设备表面的污垢，清除不彻底：耗时、耗人为，减少系统设备的开机时间；对设备的损害量较大，减少设备使用寿命等。（３）化学水质稳定药剂法处理我国的工业循环冷却水系统从上世纪７０年代就开始使用化学水质稳定药剂的方法处理。早期主要使用的是国外购买的化学水处理药剂，后来国内开始逐步自主研发工业循环水处理葫剂一，从单的聚憐酸盐处理开始经过有机麟酸盐处理、全有机复合配方处一代低憐系药剂处理到目前主要使用的绿色环保型药剂处理理、新，我国的研发人员经过几十年漫长艰辛的研巧开发，取得了很大的成果，不仅开发出几十种磯系药剂，还同时开发了钢系、珪系、络系、全有机绿色低磯、无磯系等上百种水处理药剂，目前国内市场所占份额达到了６０％Ｗ上。３９ 锅框岩ｃ服加气站工业循环水处理技术研究：药剂使用安全方便、对系统设备无危害化学水质稳定药剂法主要优点有；适用范围更广、稳定、长周期运行时间；减少设备化学清洗频率境不产；增加设备商效；对环ＰＷＷ生二次污染等。２．７．２浓缩倍率提高方法（１）浓缩倍率一浓缩倍率指的是定水溶液中，蒸发后的水溶液中某物质含量与原来水溶液中该物。质含量的比值，为了便于计算且误差较小，通常氯离子含量作为浓缩倍率的计算方法－６所示如公式２：仁广心＝（２－６）９－Ｃ１式中—浓缩倍率ｃｐ；Ｃｌ循环水氯根，ｍｇ／Ｌ；ｇＣ。一一补充水氯根。，ｍｇ／Ｌ氯离子作为浓缩倍率的测量标准的原因有Ｗ下几点：１）在浓缩过程中氯离子浓度不受外界干扰。氯离子式中Ｗ离子态存在，外界物质不与氯离子反应。２）氯离子不分解、不沉积，不会存在丢失现象，测量结果可信度高。３）投加的药剂中不含氯离子，检测时没有其他变量影响。一安全浓缩倍率指的是不使循环水结垢的最大浓缩倍率。般在生产过程中要尽可能的提高安全浓缩倍率，并且使循环冷却水的浓缩倍率尽可能就、趋近于安全浓缩倍率，这样才能做到减少污水排放降低排污损失和减少新鲜水的补充节约水资源。此外一，浓缩倍率还要受到循环水温度的影响，湿度升离方面使溶液中钩、镜等离二一方面由于巧子的溶解度下降化及循环水中氧化碳逸出，另、镇等离子的溶解度降低还提高了平衡二氧化碳的需要量。（２）提高浓缩倍率的方法提高浓缩倍率的方法主要有Ｗ下几种：在线监控技术：通过监测循环水的浓缩倍率、水药剂浓度，使水质的ｐＨ值、道路、导电率、离子含量及浊度等确定达到循环水水质的要求。４０ 西南石油大学王程硕±研巧生学位论文阻垢缓蚀剂配方技术：通过添加阻垢缓蚀剂，使巧、镑等离子形成絮凝物或络合物，使容易形成垢的离子稳定存在于循环水溶液中。采用优良的水处理药剂，可Ｗ解决系统的？结垢、腐蚀、微生物藻类滋生的现象，还可Ｗ提高浓缩倍率到５１０倍。一设置旁流过滤器装置：过滤器装畳是旁流处理的种形式，主要是通过过滤网直接烂截水中杂质减少循环水溶液中的水垢、熟泥、腐蚀产物、悬浮物等，降低循环水的浊。度，从而提高浓缩倍率提高循环冷却水的浓缩倍数可＾文减少补水率和排污率，进而达到节水目的。２．７．３循环冷却水处理剂发展循环水处理剂源于世纪３０年代，当时的水处理剂主要是硫酸作为阻垢剂，通过硫酸与碳酸巧与氨氧化镑等垢类反应，生成溶于水的硫酸巧和硫酸摸。虽然达到了阻垢的目的，但是由于硫酸呈酸性创造了腐蚀条件，并且硫酸与铁和巧等金属反应，加快了设备的腐蚀一。到６０年代时，发明了系列有机的阻垢缓蚀剂和条茜灭藻剂，目前阻垢缓蚀剂レッ隣系和巧系居多，杀茜灭藻剂主要有非氧化性杀菌灭藻剂和氧化性杀茜灭藻剂，目前从非氧化性杀菌灭藻剂居多ＣＮＧ循环水系统药剂有阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂两大类，使用缓蚀剂的目的是防止设备结垢和腐蚀，防止设备因结垢和腐蚀导致的换热效率低和设备损害。使用杀菌灭藻剂的目的是，防止设备因微生物过多而影响设备管道堵塞和水质浑浊。，由于水湿升高循环冷却水在运行过程中，水的蒸发，水流速度变化，水池和冷却塔在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落化及设备结构和材料，各种有机％．质和无机离子的浓缩等多种因素的综合作用，会产生严重的结垢、设备腐蚀和菌藻微生Ｓ一Ｐ系列问题１物滋生等，严重影响系统中设备的正常生产运行，如ＣＮＧ站增压机冷却器换热效率下降、循环水温升高、脱水效果差、气质下降等。２．７．４水质处理方案（１）水质处理工艺比选１）电磁软化法锅框岩ＣＮＧ加气站较早采用过电磁阻垢设备进行水质处理，其效果分析如下。①电磁阻垢设备阻垢、缓蚀效果分析通过设备历史运行分析报表发现，循环水系统浓缩倍率提升至４倍，循环水水质出现结垢趋势。浓缩倍率商于５倍时，水质呈严重结垢。？采用电磁阻垢设备进行水质处理期间，２０１２年夏季７９月冷却器的出口温度（月平均值－７）如表２所示。４１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究－２０？表２７１２年７９月冷却器出口温度統计时间１＃机２＃机内容２０口年度８月９月平均值７月８月９月平均值ＩＩＩＩＩＩＩ’Ｉ级冷却器出口温度Ｃ３３３４３３３３．３３８３９３９３８．７’ＩＩ级冷却器出口温度Ｃ３５３８３８３７３６３８３７３７’化级冷却器出口温读Ｃ４０４２４１４１３９４３４２４１．３‘ＩＶ级冷却器出口温度Ｃ３９４１４０４０４２４７４６４５？弃用电磁阻垢设备，无循环水水质处理措施期间，２０１３年夏季７９月冷却器的出口温）如表２－８所示度（月平均值。？２－８２０表１３年７９月冷却器出口温度统计时间巧硏２＃机、＾内容２０１３年度７月８月９月平均值７月８月９見．平均值口温度’Ｉ级冷却器出Ｃ３５３８３７３６．６４２４４４３４３。ｎ级冷却器出口温度Ｃ３８４１４０巧．６３９４２４２４１’ｍＣ４２４５４４４３．６４５４６４６４５乂级冷却器出口温度曰温度‘ＩＶ级冷却器出Ｃ４０４２４２４１．３４６４８４８４７．３－从表２－７与表２８数据对比看出，采用电磁阻垢设备对水质进行处理，效果不佳，’口温度降低仅为？各级冷却器出１４Ｃ，ＩＶ级冷却器出口温度仍基本维持在４ＴＣＷ上，（２－９详细数据如表所示。表２－９２０２２０１３１年和年皮缩机各级冷却器出曰温度对比１＃机２＃机内容２０１２年２０１３年温差２０１２年２０１３年温差口温度’Ｉ级冷却器出Ｃ３３．３３６．６３．３４３４．３口温度’ＩＩ级冷却器出Ｃ３７巧．６２．６３７４１４。Ｃ４１４３６２６４１．３４５６４３ｍ级冷却器出口温度．．．．日温度’ＩＶ级冷却器出Ｃ４０４１．３１．３４５４７．３２．３１＃机平均温差２４５２＃机平均温差３．７３．－通过实验研巧，循环系统污垢沉积速率及设备腐蚀速率如表２１０所示４２ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文表２－…锅框岩挂片试驗数据＼＼检测数据＾污垢沉积速率碳钢腐烛速率不诱钢腐烛速率方案２３３？ｍ／ａ采用电磁阻垢技术１１．ｍ／（ｃｍ月）０．１４６１ｍｍ／ａ０．００６６ｍｇ２ｍ？０ｍ／ａ无１５．４８ｇ／（ｃｍ月）０．１５７２ｍｍ／ａ．００６８ｍ２ｍ．ｍｍ差值４．１５ｇ／（ｃｍ月）０．０１１１ｍｍ／ａ０．０００１／ａ２１？采用电磁阻垢技术后．巧ｍ／（ｃｍ），污垢沉积速率为１ｇ月，结垢速率未得到有效降低，设备仍需每年进行酸洗，碳钢腐蚀速率化１４６１ｍｍ／ａ无法达到预期效。②水资源消耗与环境污染分析为降低结垢速率，实际运行中降低循环系统浓缩倍率，甚至将冷却水直排，大大增。加了水资源的消耗与环境污染与直流冷却系统相比．５，浓缩倍数达到１倍即可节约补充水９４．８％。由于水质处理效果不佳，设备运行、维护成本高，且存在水资源浪费与环境污染严重情况，２０１２年１２月已停用电磁阻垢设备。２）人工物理方法处理只能清除设备表面的污垢，清除不彻底；耗时、耗人力，减少系统设备的开机时间；对设备的损害量较大，减少设备使用寿命，无法从根本上抑制结垢、腐蚀及微生物藻类产生的问题。３）化学水质稳定药剂法处理①阻垢与缓蚀效果分析阻垢与缓蚀剂为工业常用化学水质稳定药剂，其具存使用安全方便、对系统设备无、危害，适用范围更广，増加设备高效、稳定长周期运巧时间，减少设备化学清洗频率等优点。③杀菌灭藻效果分析常规杀菌灭藻化学试剂，可有效杀灭细菌藻类，但长时间使用，细菌会产生抗药性，削弱杀菌效果甚至使药品完全失效。本次循环水水质处理研究对细菌抗药性做了相关分析，选取新鲜冷却水补充水做实验用水一周后，向补充水中加入适量常规杀茜剂，使细茵存活率维持在１０％左右，培养继续加入少量杀菌剂。如此反复多次，使细菌在低浓度杀菌剂环境中产生耐药性。实验？发现约１８２５天，即可观察到培养皿中存在细菌抗药性现象，两个月后抗药性明显。运行超过？首次加药后，设备６８个月，凉水塔中及出现较多微生物粘泥，出现明显微生物抗药现象。４３ 锅框岩ｃ服加气站工业循环水处理技术研究，需研制出复合型杀菌灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ通过实验研究分析，交替使用Ｗ应对细菌抗药性。③水资源消耗与环境污染分析，降低药品通过实验需研制出高效、低污染阻垢缓蚀剂与杀菌灭藻剂、水资源消耗量，严格控制药剂中磯、氮、钟等元素的含量。通过Ｗ上分析得出，由于该ＣＮＧ加气站冷却水水质不达标，设备适用性差，无法使用电子和电磁软化法处理。物理方法无法从根本上解决冷却水结垢、腐蚀设备及微生物问题。最终优选新型化学水质稳定药剂法，解决目前面临的循环冷却水水质处理问题。（２）化学水质稳定药剂法实施步骤：１）剥离清洗在投加水处理药剂前，应对循环水系统进行剥离和化学清洗，特别是已运行的老系统，在粘泥沉积，菌藻滋生严重的状况下，剥离清洗尤为重要：。其目的是、，通过渗透，酥松剥离、分散、溶解、整合、晶格崎变等作用除去水侧表面的粘附物，、水垢等杂物，净化设备金属表面为水处理的预膜和日常加药创造条件。对新系统，清洗的目的是清除系统金属表面的油污、尘±、浮诱等异物，为预膜和日常加药创造条件。２）预膜预膜是在系统剥离清洗之后一，正常运行之前水处理的个必要步骤。在剥离清洗后一，向系统中投加定浓度的高效预膜剂，在设定条件下循环运行，使之在设备金属表面形成一层均匀致密的保护膜，达到不易成垢和缓蚀的目的，对系统设备和管道起到良好的保护作用。３）药剂注入件充水＞Ｉ＂－ｅ：ｅ：：：：ｅＴｉ．［储謝曹－ｐｘ－—ｉＱＩ＇＾＇－—．Ｉ计量录循环集水池２－图１４加药装置示意图４４ 西南石油大学工程硕±研充生学位论文ＣＮＧ一。专用阻垢缓蚀剂具有操作简单，使用方便的特点般可采用按量冲击性投加方式加入循环水集水池中，药剂加入集水池中应靠近补水口，一２－＾１利于药，使其混合均匀，加药装置如图１４１剂在池中有个混合的时间所示。①投加缓蚀阻垢剂根据系统工况和循环水一、补充水的水质情况，设定定的浓缩倍数，优选适一合该系统的缓蚀阻垢剂，按定的投加量和投加方法加入循环水系统，Ｗ达到延缓设备管道腐蚀、结垢的目的。②投加杀茜灭藻剂针对系统实际情况，选挥适合该系统的杀茜灭藻剂，设定投加量和投加方法加入循环水系统，达到控制菌藻滋生及粘泥粘附的目的。（３）方案预期；２＋２＋将循环冷却水ｐＨ值、总铁含量、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｒ离子浓度、总磯、浊度、总硬－２００度、总碱度等指标控制在ＧＢ５００５０７国家标准规定范围内。阻垢率超过９０％，有效降低对设备的酸洗频率和循环水对设备腐蚀速率，减少非Ｉ＃。，。常情况下的停机检修次数提高循环水浓缩倍数极限，降低用水量节约用水要求杀茜灭藻剂对于各类细菌杀灭率达到９０％Ｗ上，有效杀灭藻类，并能够很好的抑制细菌产生抗药性，且具有降解性好，水资源消耗与污染小，稳定性强，适应ｐＨ值范围宽，成本低等特点。（４）设计工艺流程图根据锅框岩ＣＮＧ加气站特点＾’，其水质处理工艺流程包括冷却塔、冷却水池、加药池、循环累、冷却器等设备，并ＷＤＮ１５０钢管作为循环水的管道，符合锅框岩ＣＮＧ加－气站的冷却水循环量要求，水质处理工艺流程如图２１５所示。－－－压缩机、冷却塔及循环累等如图２１６、图２１７、图２１８所示。４５ 锅框岩ＣＭ｝加气站工业循环水处理技术研究压缩丰几１却＾１Ｉ呼￣尹压缩机天然气＂￣－‘—湾却器／１Ｉ＼￣￣ＤＮ１Ｓ０韦＾充Ｉｇ却塔＼排巧补充水！－图２１５锅框岩ＣＮＧ加气站水质处理工艺流程图麵两ｉＢ．－ＮＧ图２１６锅框岩Ｃ加气站压缩机及相关管道￣：Ｅ：ａ＾：ｌ＾；ｒ／ｉｉ；ｉ２－图１７锅框岩ＣＮＧ加气站水冷却塔４６ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文Ｕ＝４｜；－ＮＧ加气站中图２１８锅框岩Ｃ循环水系统循环水冢２．８小结（１）该循环冷却水产生的危害主要是舰、结垢和微生物，觀Ｈ种危害互为嗓ｒ助条件。（２）锅框岩ＣＮＧ加气站曾经Ｗ磁化处理作为循环水系统缓垢的方法，应用效果不佳。（３）通过水质分析，多种水质处理方案对比，优选化学水质稳定药剂法为ＣＮＧ循Ｍ环水冷却水水质处理的方法。新型水处理剂具有使用安全方便、对系统设备无危害，増加设备高效、稳定、长周期运行时间，减少设备化学清洗频率，有效蜂低对环境污染等＿逊？、优点。一（４）由于常规水质处理药剂处理效果欠佳，设各运行段时间后仍会出现结垢、腐蚀，换，严重影响生产的正常运行，！＾及微生物菌藻滋生问题热器工作效率大幅降低新型专用水质处理药剂处理效果增强可将设备清洗周期延长至３年。（５）新型水质处理药剂处理效果增强，有效降低了药品投入量，并且通过提高循。环水浓缩倍率，降低污水排放量和补充水加入量，减少污染，节约用水（６）通过杀菌灭藻剂Ａ与灭藻剂Ｂ搭配使用，有效抑制了微生物抗药性。（７）新型专用水处理药剂成分可隣解率高污染小。几乎不含氮、钟等元素，稱元素含量较低，对水体富营养化的影响很小。４７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧；第３章ＣＮＧ系统循环水水质化学药剂处理配方筛选３１．循环水处理的目的（１）保证换热设备的高效运巧。通过化学处理，减缓设备和管道的腐蚀和结垢，提高换热效率，延长设备和管道的使用寿命。（２）稳定生产。没有沉积物附着、腐烛穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换热器就可Ｗ长期稳定运行，使计划检修外和意外停产检修的次数减少，这样，生产也能长期安全进行。（３）节约水资源。循环冷却水使用水处理剂后，浓缩倍数提高，补水量大大降低，与直流冷却水相比．．８％。，浓缩倍数为１５倍即可节约补充水９４浓缩倍数与节水关系如３－表１所示。３－表１浓缩倍数与节水的关系．０６浓缩倍数１．５２．０３．０４．０５．０９４乂９６．节水率（％）．５９７．４９７．７９７８９７．９３－１由表可知，通过水处理能节约大量的补充水，并且浓缩倍数越高，节水效果越明显。（４）减少环境污染。由于浓缩倍数提高，循环冷却水系统污水排放量大大减少，也就减少了对环境的污染。（５）提高经济效益。采用水处理后，循环冷却水系统处理良性循环，换热效率和冷却效果良好，能实现满负荷生产，产量增加，同时减少材料消耗，生产成本降低，从而提高了经济效益。３．２ＣＮＧ循环水化学技术处理药剂概述３．２．１化学处理药剂的设计思路根据西南地区ＣＮＧ加气循环水系统的特点、工艺状况及处理要求，其具有下特点：一？（１）补充水水质般呈弱腐蚀性，当循环水系统浓缩倍率提升至３４倍Ｗ后，循环水水质将呈结垢趋势一５。再进步提升高过倍时，水质将呈严重结垢趋势。４８ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文（２）系统换热设备主要材质为碳钢，所Ｗ既要考虑金属设备的缓蚀问题，还需考虑解决该系统高浓缩倍数时的结垢问题。（３）菌藻的生长繁殖所带来的危害同样严重威胁系统的正常运行，杀菌灭藻剂的。选择直接影响到阻垢缓蚀剂性能的发挥因此，在选择性能良好的阻垢缓蚀剂的同时应９Ｐ３选用相应的杀生剂。３．２．２化学处理药剂的配方选择（１）阻垢缓蚀剂的选挥要求、自贡蠢海达化工有限公司根据ＣＮＧ加气站系统的工艺特点水质情况和处理要求，结合我公司的实际情况一，筛选出种ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂用于ＣＮＧ加气站循环冷却水系统的阻垢缓蚀。ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂主要由有机低隣幾酸、聚幾酸及多种助剂组成，本品具有Ｗ下特点：１）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂对碳酸巧、磯酸巧等成垢粒子有优良阻垢分散作用，能遽应各种水质。２）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂能在常用金属表面快速形成稳定的、均匀致密的保护层，起到良好的缓蚀效果。对恶劣条件的水质和碳钢金属设备也有很强的补膜缓蚀作用。３）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂对难溶有机麟酸巧有抑制、分散能力，而有机鱗是碳酸巧垢的稳定剂，这样充分发挥有机麟的阻垢作用。：４）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂中各种单体具有良好的配伍化并有优良的协同效应。一５）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂单药剂投加，操作控制方便。６）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂耐高温、抗氧化性能好。７）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂与常用杀菌灭藻剂相容性好。（２）杀菌灭藻剂的选择要求在锅框岩ＣＮＧ加气站循环水系统中经常出现的微生物及藻类有＞ｌｔ＾下几个类别：１）铁细菌一、铁细菌不是专口分类学上的名称，而是分散在不同目科、属中的有定特征菌种的统称。典型的铁细菌的生理特征是能起催化作用使亚铁化合物氧化成高铁化合物，并从中获取能量满足其生命的需要。它们可Ｗ直接氧化Ｆｅ（０Ｈ）２，或者氧化水解后的Ｆｃ２Ｃ〇３和Ｆｅ（ＨＣ〇３）２，进行反应。４９ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究表３－２锅框岩ＣＮＧ加气站循环水系统中铁细菌的主要种属茜属典型菌种所归菌科所归菌Ｂ铁细菌属多抱铁细菌铁细菌科衣细菌目球衣细菌属浮游球衣细茜衣细菌科衣细菌目纤毛细菌属賭色纤毛细菌衣细菌科衣细菌目嘉氏铁柄杆菌属含铁嘉氏铁柄杆茵柄细菌科假单抱杆菌目銷铁细菌属式氏销铁细菌銷铁细菌科－猶曼式菌属浮膜瑶曼式菌銷铁细菌科－猜铁细茵属遮盖豬铁细菌範铁细茵科－球铁细菌属褐铁矿铁球菌销铁细菌科－２）硫氧化细菌在锅框岩ＣＮＧ加气站中发现的硫氧化细菌有８种，即徘硫硫杆菌、氧化硫硫杆菌、氧化铁硫杆菌、新型硫杆菌、脱氮硫杆菌、那不勒斯硫杆菌、中间型硫杆菌和代谢不全硫杆菌。大多数是严格自养菌，从二氧化碳获得碳源，仅新型硫杆菌为兼性自养菌。硫氧化细菌主要是能氧化一种或多种还原态或部分还原态的硫化物，包括元素硫、硫代硫酸盐、连多硫酸盐和亚硫酸盐，从中取得能量，其最终产物是硫酸盐。因其过程能产生强酸，故水中有硫氧化细菌存在时，容易使ｐＨ值降低，从而造成金属腐蚀或水泥－建筑物侵蚀３３所示。。主要硫杆菌及其特性如表表３－３锅框岩ＣＮＧ加气站循环水系统中主要硫杆菌及其特性温度范困ｒＣ）ｐＨ值范围Ｉ菌种呼吸类型营养类型氮源最适生长最适生长￣￣２８６．排硫硫杆菌严格好气严格自养ＮＣＶ或ＮＨ／．６７．２４５７．８＋２８－３０－？－氧化硫硫巧菌严格好气严格自养ＮＣＶ或ＮＨ４１０３７２．０３．５０．５６．０＋－￣－氧化铁硫杆菌严格好气严格自养ＮＨ４１２２０大于２５２．５５．８１．４６．０３０７－？新型硫杆菌严格好气兼性自养．８９．０５．０９．２脱氮硫杆菌兼性厌气严格自养ＮＣＶ近中性＋－ＮＨ￣３７６－－那不勒斯硫巧菌严格好气严格自养４或ＮＯ；２８８．２７．０３．０８．５此外，还有硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌为兼性营养菌，既能够合机化能异养，又能够无机化能自养，Ｗ异养为主。Ｗ硫酸益、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等为代谢过程的最终电子受体，为严格厌气呼吸类型。（甲醇该菌能利用多种有机碳源，如孰酸盐、丙爾酸盐、苹果酸盐及初级醇类、艺醇一、丙醇、下醇）利用有机氮为氮源，如丙氨酸、甘氨酸等；所需的无机营养物除；５０ 西南石油大学工程硕±研宛生学位论文－＋＋２－２＋２—－＋般细菌所要求的Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳＯ４、Ｃｒ、ＨＣ０３、Ｈ２ＰＯ４、ＮＨ４等外，还需要有铁存在。３）产酸细菌产酸细菌氮化细菌为主。氮化细茜即亚硝酸细茜、硝酸细菌、反硝化细菌及氨化细菌一。其中亚硝酸细菌、硝酸细菌及反硝化细菌常被称为硝化菌群。自然界切生物的细胞质中都含有氨基酸等有机氮化合物。生物残体及排泄物质是±壤中有机氮的来源。±壤中各种微生物参与了含氮物质的转化，这些微生物也随水体带入生活水及工业用水命。４）氨化细菌氨化细菌有尿小球菌属、尿八叠球菌属、尿素产气杆菌属等。微生物分解有机氮化物产生氨的过程称为氨化作用。能够产生尿素酶而。能够进行資化作用的细菌种类很多分解尿素的细菌可进行反应。许多细菌、放线菌和霉菌都能够分解蛋白质和氨基酸。氨化细菌为化能异养茜，有的好气，，有的厌气。氨化细菌在循环冷却系统中的数量相当多实际上包括了相当数量。。的好气异养细菌氨化细菌产生的氨为各种微生物提供了氮营养源，同时产生黏泥５）亚硝酸细菌及硝酸细菌亚硝酸细菌和硝酸细菌都能起娟化作用，统称硝化细菌。亚硝酸细菌能将氨或较盐氧化成亚硝酸：亚硝酸细茜包括亚硝酸杆菌属、亚硝酸裹菌属、亚硝酸黏茜属、亚硝酸螺菌属、亚硝酸球菌属）等。硝酸细菌包括硝化菌属、硝化囊菌属等。亚硝酸细菌及硝酸细菌均为强烈好气性的自养菌。６）反硝化细菌反硝化细菌是指能够进行反硝化作用的细茜。狭义的反硝化作用是指微生物的作用使硝酸盐生成分子态氮的过程。但这类反硝化细菌不多，且需在缺氧下进行。广义的反一硝化作用是指切硝酸盛的还原作用、，包括蘭酸盐还原成亚硝酸盐较盐及其他还原态氮化物。这类反硝化细菌为兼性厌气菌，其危害是生成亚硝酸或氨，从而加重了亚硝酸细菌的危害。７）真菌、真菌的种群很多，包括霉菌酵母菌及部分放线菌，是不能进斤光合作用的简单植一物体。单细胞或丝状群体，抱子生殖。般为好气异养菌；酵母菌为兼性厌气异养菌，在有无氧状态下均可生长。它们在自然界分布很广，，多生活在主壤中但不能移动，产生的抱子可经过空气进入冷却塔中繁殖生长。也有水生真菌可随水源进人冷却系统。真菌Ｗ植物或动物为碳源，能分泌出各种消化酶加消化和吸收。部分真菌可Ｗ利用冷却５１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧塔的木结构为碳源，能对木结构造成侵蚀破坏。大部分真菌对木结构基本没有影响，但能产生黏泥危害。故将其分成两类来讨论。。①侵蚀木材的真菌类这类真菌寄生在木材上，需在木材上取样才能监测到木材中约台５０％的纤维素和半纤维素及２０％？３０％的木质素一。纤维素是种多糖物质ＣｅＨｉｏＯｓ）。，形成木材的细胞壁。能分解纤维素的真菌利用消化酶将其转化为葡萄糖和（纤维二糖，从而使木材受到侵蚀。一些子囊菌纲的菌种造成软腐的真菌主要是半知菌纲的属种，也有。按分类及命名方法不同：，半知菌纲有的称作不完全茜纲或不完全亚口。属半知茜纲的主要有粗皮肤病菌属，此外从红衫木中还发现隆抱球菌、细胞诱菌、黑斑病菌、灰球菌及黑穗菌属。属于囊菌纲的有丝枝菌属。引起白腐和褐腐的真菌是担子菌纲的属种。在冷却塔中最普遍存在的是邸孔菌，平伏菌属及伏革菌属中的菌种。产生白腐的有半黑卧孔菌、软隔抱伏革菌及杂色巧孔菌种。与白腐有关的还有毛囊菌、双抱菌、硬囊菌、甸柄菌及循壳霉菌属。产生褐腐的为拟草本植物邸孔菌巧阜状邱孔菌种。②形成黏泥的真菌类在循环冷却水中存在的真菌多来自±壤，大多数属霉菌类，为丝状体，能附着在物体上生长；也有少量的酵母菌类和放线茵类。其危害是产生菌状一黏液，往往和细菌起存在于黏泥中。在国内５个大型氮肥厂、钢厂及炼油厂的循环冷却水中见到的有根霉菌、交链抱霉菌、青霉菌、曲霉、木霉菌、短梗霉菌、舉颈霉菌、毛霉菌、蠕抱霉菌、嫌刀霉茜，地霉菌及酵母菌属。某国外资料报道，除上菌属之外还见到多种霉菌，发现多种水生腐生霉茜属，如水霉菌、绵霉菌、水绵霉菌、异绵霉菌、水节霉菌、腐霉菌及囊霉菌属。此外还发现木霉菌属的３个菌种，即康氏木霉菌、木素木霉菌及绿色木霉菌。木霉菌含有强活性的纤维素酶，能生活在朽木、植物上，可能侵蚀木材。‘？真菌最适生存温度为２５３０Ｃ，多数真菌在大于３４Ｋ或更离温度下仍可生存。霉菌？及酵母菌适合在偏酸性条件下生活，最适ｐＨ值在６左右，担子苗类在ｐＨ值７８时受到抑制。因此，真菌适合循环冷却水的环境。另外要说明的是，木结构的ｐＨ值可能与循环水一的ｐＨ值不完全致。８）藻类．藻类为简单构造的植物体，不具报茎叶分化，基本是单细胞，为好气自养微生物。藻类通常分为十个口，即蓝、绿、轮、裸、黄、金、珪、甲、祸及红藻口。藻类均含有色素Ｗ进行光合作用。所有藻类都含有时绿素类和胡萝ｈ素类色素，有的还含有叶黄素类及叶（。青素类如蓝藻藻蓝素等）色素藻类色素系统不同，决定各口藻类的形态构造等特点不同，因而分成不同的ｎ、目、科、属、种等。５２ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文根据国内及某些国外对循环冷却水系统中藻类的监测，发现为蓝藻、绿藻口、娃藻口及裸藻口中的某些属，它们都适应循环水的环境，即营养条件、温度及ｐＨ值。表Ｍ锅框岩ＣＮＧ加气站循环水系统中蓝、绿、珪藻及裸藻口的主要特征类型植物体颜色主要色素光合作用产物细胞壁成分ＩＩＩ单细胞，群体，蓝藻藻蓝素或蓝藻口蓝绿色或紫蓝色蓝藻淀務纤维素，果胶丝状多细胞蓝藻藻红素单细胞，淸体，绿藻口草绿色叶绿素淀粉纤维素，果胶多细胞胡萝ｈ素珪藻口单细胞（群体）褐色或黄褐色脂肪Ｓｉ〇，果胶２—裸藻口单细胞草绿色，血色叶绿素裸藻淀粉二一藻类通过光合作用吸收氧化碳获得碳源，故般需要日光才能生存。但裸藻可Ｗ在黒暗中（污垢下）Ｗ腐生的状态生长。桂藻则在黑暗中不生长。较盐（氨态氮）或硝酸盐（硝态氮）是藻类的氮源。光合作用产生的碳水化合物能衍生出各种有机酸，可与按形成各种氨基酸，送是藻类生长繁殖的重要物质。硝态氮则需在有还原酶存在的情况下先氧化成按盐再加Ｗ利用。按盐的同化可引起环境ｐＨ值下降，硝酸盐则可引起上升。一＾部分藍藻可？利，部分蓝藻可直接从空气中固氮。蓝藻不管是否能１＾用无机氮源但相当固氮都能不断向环境中释放出氮化物和糖类レ乂造成局部环境有利于细菌繁殖的，因而可条件。铁是氧化酶的中也分子，叶绿素的形成也不能缺铁。藻类只能利用铁离子。有些部？员认为铁离子浓度为０．２２ｍｇ／Ｌ适合绿藻生长。铁离子含量过高对藻类有毒害，但水３—中有Ｐ〇４，所形成的Ｃａ３巧〇４）２沉积物能吸附多余的铁离子，可解除藻类的铁危害。杀菌灭藻剂的确定原则：主剂应该是在循环水中仍然能保持较高的杀菌灭藻性能，价格低、来源方便且与其它药剂协同性好的杀生剂；副剂应是杀生效率高，对循环水中的沉积及腐蚀物反应不敏感，且与主剂有明显协同増效作用的杀生剂，由于其用量少，价格可较高；并且助剂应是与前两种杀生剂不起化学反应且能够提高其杀生效果的药剂。一一一种杀生剂使用段时间后，菌类和藻类往往能对其产生定的抗药性，产生抗药一是它们的细胞膜发生变化二性的原因，使杀生剂不能投入细胞膜，；是菌类和藻类会发生基因遗传变异，产生免疫力，这样使杀生剂的杀生效率下降，久而久之，微生物就难Ｗ控制一。因此，在氧化性杀生剂使用段时间后，往往需要交替使用杀生剂达到，Ｗ控制细菌的目的，避免产生菌类和藻类的抗药性。非氧化性杀生剂，不是氧化作用杀死微生物，杀，而是致毒剂作用于微生物的特殊部位灭微生物。非氧化性杀生剂可Ｗ５３ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究弥补氧化性杀生剂的某些不足，应。但是用与炼厂循环水系统的非氧化性杀生剂必须具有Ｗ下性能：广谱、高效、低毒、对环境友好、使用方便、ｐＨ值适应范围宽、对冷却设备腐蚀率低且不降低循环水中加入的缓蚀、阻垢药剂能力等。３．３ＣＮＧ专巧处理药剂的理化指标及实验结果３３ＣＮＧ．．１循环水系统专用药剂理化指标（１）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂是川港自贡分公司与自贡蠢海达化工公司针对ＣＮＧ加气站的一种高效循环水系统精也研制的、环保、多功能的复合型水处理剂。该药剂有很强的分散阻垢及补膜缓蚀作用，能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、、巧，具、硫酸巧、磯酸巧等均有良好的整合分散和晶格崎变作用有阻垢力强缓蚀率高耐高温、不易分解等特点。通过向循环冷却水中添加川港自贡分公司与自贡蠢海达化王有限公司共同研巧、生产的ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂，，达到防止设各结垢、腐蚀，提商循环冷却水的换热效率。保护设备同时向循环水中添加杀菌灭藻剂，杀灭系统中的茜藻，抑制菌藻的生长，防止茜藻对系统的危害。该药剂主要由有机低麟簇酸驻、聚綾酸、氨横酸盐共聚物、铜缓蚀剂和特殊活性助、剂等沮成的复合低麟有机药剂，是本公司针对工厂特殊的水质和不诱钢碳钢等混材系一、种高效统精屯研制生产的、环保、多功能的复合型水处理剂，利用有机憐酸盐在金属、表面形成的保护膜起到缓蚀作用，同时对水中的碳酸巧硫酸巧、碟酸巧等均有良好的＾１。、整合分散和晶格畴变作用按照合理配比原则充分发挥其协同效应，具有阻垢为强－缓蚀率高、耐高温、不易分解等特点。其理化指标如表３５所示。表３－５ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂理化特性项目指柄ｍ浅黄栋色透明液体＞固体含量（％）３０．０总踞含量（％）＜５．０’密度（２０Ｃ）＞１．０５畦类，ＷＣｓ＆ＮＨＮ中Ｎ含量计１．０（１％．２化班水溶液）１．０５４ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文（２）杀菌灭藻剂Ａ－－－－－－－－－－－５氯２４异喔哩琳３丽和２４异瞳嗤晰－３丽及其助剂组成该药剂主要由甲基甲基。一是种高效、长效、非氧化性杀菌灭藻剂。对真菌、细菌和藻类有极强的杀灭性、广谱。和抑制作用，对生物粘泥有良好的剥离作用具有活性成份降解性好，不污染环境，配－。３６。伍性好，稳定性强，适应妍值范围宽，成本低等特点其理化指标如表所示表３－６杀菌灭藻剂Ａ理化特性￣￣￣项目指标外观浅黄绿色或浅黄色透明液体活性物含量（％）＞１．５（班值１％水溶液）《５．０ｓ密度（２ＣＴＣ）（／ｃｍ）＞１．０１ｇ－－－－－－－１）５２甲基４异唾嗤琳３厕嫉、４９－：１．６３１；①分子式：Ｃ４Ｈ４ＣＩＮＯＳ分子量，其结构式如图所示片３－图１ＣＡＣＩＮＯＳ分子结构式、③物性性质：白色固体能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。、⑤毒理学数据：异喔嗤嘛丽有腐蚀性对皮肤和眼睛有刺激性，操作时应配备防护眼镜和胶手套一，旦接触皮肤、眼睛时，应立即用大量清水冲洗。④性质与稳定性异唾嗤晰丽是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异嗟畦晰丽与微生、物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氛及大多数阴、阳离子及非。。离子表面活性剂相混溶高剂量时，异唾睡晰丽对生物黏泥剥离有显著效果⑤储存方法：库房低温，通风，干燥⑥用途一ａ．用于处理工业循环水，起杀菌灭藻作用，是种广普的杀菌灭藻剂，能有效杀灭藻类、细菌和真菌。该活性单剂可广泛用于工业冷却水、油田回罐水、造纸行业、管道、５５ 锅框若ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究涂料、油漆、橡胶化及化妆品、感光胶片及洗涂用品等工业。有效用量少，无毒无污染，极易混合在各类配方中，Ｈ使用范围广，稀释使用浓度后ｐ，很容易被生物降解为无毒无污染物质一ｂ、．异唾嗤晰丽是种广谱、髙效、低毒非氧化性杀菌灭藻剂。异嗟哇嘟爾２类产一品作熟泥剥离剂时？？，投加浓度１５０３００作杀菌灭藻剂时，每隔３７天投加次，？投加剂量８０ｌＯＯｍｇ／Ｌ。能与氯气等氧化型杀菌灭藻剂同时使用，不能用于含硫化物的冷却水系统。异嗟嗤嘛丽与季较盐复合使用效果较佳。异唾哇晰丽做工业杀菌灭藻剂使一０５？用时，般浓度为０．％０．４％。Ｃ．能很好地穿过黏泥表层而杀灭黏泥中的菌藻，能阻止冷却水系统的黏泥生成。可起到冷却水防霉的作用。－－－２）２－甲基－４异嚷哇晰３丽５－：ＣＨ５ＮＯＳ分子量：１１简写：Ｍ打其结构式如图３２所示：①分子式４／图３－２ＣＨＮＯＳ分子结构式４５一，②化学性质：无色有定的气味。⑤用途是一种高效杀菌灭藻剂，耐热之水性防腐剂，对于抑制微生物的生长有很好的作用，可抑制细菌、真菌、霉茜及霉菌的生长，该产品可Ｗ直接加入循环水、涂料、纸浆等领域一。是高效的抗微生物的药物，具有广谱抑菌能力，是种广普的杀茵灭藻剂，能有效杀灭藻类、细菌和真菌。该活性单剂可广泛用于工业冷却水、油田回罐水、造纸斤业、管道、涂料、油漆、橡胶及化妆品、感光胶片及洗涂用品等工业。有效用量少，无毒无污染，极易混合在各类配方中，ｐＨ使用范围广，稀释使用浓度后，很容易被生物降解为无毒无污染物质。毒性低，排放无残留，与各种孰化剂、表面活性剂及蛋白质成份＇配伍性好。ＭＩＴ在低浓度下能有效杀灭多种细菌，特别适用于化妆品和个人护理品制剂？的保存。适用的阳范围班２．０１２．０与水混溶，可＾工序加入。，｜＾１在任何，容易操作（３）杀菌灭藻剂Ｂ一二种阳离子表面活性剂，主要成分为十焼基二甲基节基氯化按７本品是，又名１２２杀菌剂属于非氧化性杀菌灭藻剂具有粘泥剥离功能。在水溶液中能离解成阳离子活性基团，对异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、藻类等有良好的杀灭作用，且抑菌速度快，对５６ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文生物粘泥有极好的剥离作用。与其它杀生剂，如戊二酸、二硫氯基甲烧等配合使用，有増效作用。本品耐光，耐热，性质稳定，不受ｐＨ值变化的影响，使用方便，低毒，不累积毒性３－７。其理化指标如表所示。．表３－７杀菌灭藻剂Ｂ理化特性项目指标＾ｍ浅黄绿色或浅黄色透明液体＿活性物含量（％）＞１．５ｐＨ值（１％水溶液）＜５．０ｓ密度（ｇ／ｃｍ）＞１．０１２７一１）１２杀菌剂是种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地拉制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散一、渗透作用，同时具有定的去油、除臭能力和缓蚀作用。１２２７杀菌剂毒性小，无积累性毒性，并易溶于水，并不受水硬度影响，因此广泛应用于石油、化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中，用Ｗ控制循环冷却水系统菌。藻滋生，对杀灭硫酸盐还原茜有特效杀菌灭藻剂６具有１＾下优点：①１２２７杀茜剂具有广谱、高效的杀菌灭藻能力对杀灭硫酸盐还原菌有特效。②可溶于水，使用方便，不受水的硬度影响，而且具有很强的粘泥剥离作用。、二次污。③毒性小无累积性毒性，不象氯气处理后水中含有残余氯，造成染。④对用氯气无法控制的系统，杀菌灭藻剂Ｂ可Ｗ有效地拉制藻类繁殖和粘泥的増长⑤口２７杀茜剂在不同的ｐＨ值范围内，杀茜灭藻的能力均有效，即它在酸性和碱性的条件下均可使用。⑧具有分散和渗透的作用，能渗透并除去粘泥巧剥离附着的藻类并具有去油能力，，兼有清洗油污作用。２）通过静态试验发现；杀菌灭藻剂Ａ在使用过程中虽然杀菌效果好，但长期使用菌一定的抗药性，类和藻类产生，若不进行两类杀菌灭藻剂交替使用药剂的效果会逐渐降低、用量会逐渐变多、经济性会逐渐变差。所研制杀菌灭藻剂Ｂ与杀菌灭藻剂Ａ交替使用。３）试剂选择方法①主剂根据性能价格确定杀生剂的主剂（药剂投加量均为５０ｍｇ／Ｌ）。药剂的价格和２４ｈ－８异养菌杀灭率见表３。５７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究表３－８药剂价格及异养茵杀灭率名称价格（元／吨）杀菌率（％）有机漠１５０００％．８９三氯异氯尿酸钥９６００９９．％二氯异氛尿酸钢９２００９９．０５氯咕５００００化％次氯酸納１１００８２．９０由表的杀菌率和药剂的价格综合比较，确定将Ｂ作为杀生剂的主剂。Ｈ氯异氛尿酸钥为白色晶体，微溶于水，易溶于有机溶剂，理论氯含量９１．５％，其溶于水后，水解产物是次氛酸分子，而目前使用最广泛的氧化性杀菌剂氯气，其水解产物中次氯酸根（Ｃ１ＣＴ）比例较高，由于次抓酸分子比次氯酸根具有更强的杀菌能力。所抓异氛尿酸杀茜为强。三氯异氯尿酸是固体．２％，它在水中的溶解度为１，溶于水时发生水解，生成次氛酸，其水解过程是可逆反应。因而在水中释放游离氯的时间长且稳定。Ｈ氯异氯尿酸杀生剂分子中有兰嗦环，其稳定性非常好，该产品经长期储存后，仍可保持有效氯值，，二氯异氛尿酸在通常储存条件下有效氯年损失４．１％此外；其完全水。解后无固定残留物，且在使用过程中无需频繁投料，送也是传统杀菌剂所不能比拟的一。并且由于其本身就是稳定剂，有效作用时间可达个月Ｗ上，不会产生碳酸盐物质氯一饥和和Ｃ〇尿酸在江河中可被微生物进步分解成２气体，使用后对环境无污染。②副剂－投加药剂量为１００ｍｇ／Ｌ时非氧化性杀生剂价格及异氧菌杀灭率见表３９。表３－９非氧化性杀生剂价格及异养菌杀灭率名称价格（元／吨）杀菌率（％）１２２７１００００８７．３２１４２７１０５００９０６６．戊二醒（２５％）２２０００Ｗ．８５异喔哩晰丽１５０００８５．３０四化甲基氯化憐２８００００—１２２７１４２７从杀生效果看，由于、和异嚷哇琳爾受油污影响，杀菌能力明显下低；而戊二酸在含油循环水中杀菌能力突出。戊二酸的杀生作用主要是对微生物细胞中蛋白质一一的交联作用（一。隘基与蛋白质上的氨基（ＮＨ２）亚氨基ＮＨ）和琉基（ＳＨ）等活性基团发生加成反应，使蛋白质受到破坏而杀死微生物。戊二醇能与微生物细胞壁中的肤聚糖发生作用，肤聚糖含量越高，戊二酵的杀生作用越容易进行，戊二薛还能与细胞５８ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文质组分及细胞膜相互作用，戊二酸作用于脂蛋白和球蛋白层；破坏酶系统，抑制ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋白质的合成也是戊二酵杀生的作用方式，戊二醒作为水处理杀生药剂具有如下特点。ａ．杀生能力强，药效持续时间长，戊二酵杀生剂对循环水中异氧菌和铁细菌杀灭试验可知，２４ｈ对铁细菌的杀灭率可达Ｗ．８５％，７２１１）？＾异氧菌的杀灭率可达％％ｂ．ｐＨ值对杀生效果影响显著，戊二酵的杀生作用随ｐＨ值的升高而增加，在碱性条件下比酸性条件下杀生效果更好，这是由于碱性条件下戊二酵与蛋白质反应活性较高的缘故。Ｃ．无机阳离子队杀生剂能力有明显的増强效果，阳离子浓度很低时，影响效果不明２＋２＋显１００ｍ／Ｌ、、，阳离子浓度达到ｇ时，可使杀菌率显著提高。二价和三价离子如ＣａＭｇ２＋３＋一Ｆｅ、Ｆｅ比价离子效果更好。这主要是因为细菌的细胞壁带负电荷，溶液中阳离子的存在能起到中和电荷的作用，有利于戊二酵对细菌的作用。ｄ．与其它水处理药剂有较好的相容性，在循环冷却水中，戊二酸的杀菌作用基本上不受其它水处理剂的影响；商时其与常用稱系缓蚀剂、阻垢剂混合后不生沉淀，对这竖缓蚀、阻垢剂无蟲著不利影响，可Ｗ配伍使用。综合戊二醒的上特ｆ、，可Ｗ看到，、该药剂很适合西南地区的高碱度高硬度水质，其应用于ＣＮＧ加气站循环水系统后，将会更好的发挥杀菌灭藻作用。４）实验结果异养菌是循环冷却水系统中最常见，最能体现水体微生物繁殖状况的菌类，但是在。水体中还存在许多其它危害巧很强的细菌，如铁细菌，硫酸盐还原菌等因此有必要考ｋ察复合杀生剂对这类细ｆｔ茜的杀灭性能。－复合杀生剂投加量为ｌＯＯｍｇ／Ｌ时铁细菌和硫酸盐还原菌的杀灭率如表３１０所示。表３－１０复合杀生剂对铁细菌和硫酸盐还原菌的杀灭率ｍ铁细菌硫酸盐还原菌２４ｈ杀灭率（％）９９．７２９９．５０４她杀灭率（％）９９．１８９９．０６加药后４８ｈ，复合杀生剂对铁细菌和硫酸盐还原菌的杀灭率仍在９９．０％１＾上，说明药剂有优异的杀生性能。从试验结果看，加复合杀生剂后各种材质金属的腐蚀速率均低于对照组，说明复合杀生剂和水质稳定剂有良好的相容性。由于添加杀生剂后控制了微生物的繁殖，减少了一垢下腐蚀，使水质稳定剂达到了最佳的缓蚀效果。同时杀生剂具有定的粘泥剥离作用，污垢沉积速率也低于对照组。从杀生效果看，４８ｈ异养菌杀灭率为９９．１％，杀生效果没有一降低。进步说明复合杀生剂与水质稳定剂有良好的相容性，可Ｗ同时使用。５９ 锅框岩ｃ服加气站工业循环水处理技术研究３．３．２ＣＮＧ循环水系统专用缓蚀阻垢剂实验结果在自贡锅框岩ＣＮＧ加气站现场取循环水系统的补充水和循环水样，有针对性进行小型循环冷却水系统的阻垢缓蚀药剂实验室阻垢实验和旋转挂片缓蚀实验。浓缩倍数设４？定现场运行常规的５倍，使用研发的专用阻垢缓蚀剂进行实验。水冷器的腐蚀结垢状况难Ｗ观察，故有必要监测挂片，及时了解化学处理的效果。监测换热器是安装在循环冷却水系统中并模拟现场水冷器的小型水冷器。热交换管为便一。于巧卸的单管或多管，材质与现场水冷器相同般冷却水走管内，热介质走管外。相当于安装在现场的动态模巧试验装置或腐蚀污垢监测器。监测换热器可Ｗ全面监测系统的腐蚀和结垢情况，并可测定与实际较相近的腐蚀速度、污垢沉积速度、污垢热阻、点蚀情况等，还可对污垢采样分析，了解污垢成分及判定成垢原因。一。监测挂片用于观察般腐蚀形态，测定天热负荷状态下的腐蚀速度需结合监测换热器的监测结果进行综合分析一。挂片般安装在有机玻璃管监测器内或监测换热器装置一中。般规定安装在回水总管上，并需经预膜。为及时了解及分析化学处理的效果并便一＋于比较，般规定现场的挂片及监测管的运行时间为（３０１）ｔ（１）静态阻垢实验１）试验条件２＋①试验水质为Ｃａ浓度为１８５ｍｇ／Ｌ，碱度为４１０ｍｇ／Ｌ，妍值为９．０。＋ｒｃ。②温度为８０③持续时间为１化。２－１１）试验结果如表３所示３－表１１阻垢试验结果￣阻垢缓蚀剂投加量（ｍｇ／Ｌ）２５．０３５．０４５．０５５．０８０．０１００．０阻垢率（％）８３．８９１．５９４．３％名９７．６９８．５（２）旋转挂片试验１）试验条件２＋①试验水质为Ｃａ浓度为１８５ｍｇ／Ｌ，碱度为４１０ｍｇ／Ｌ，Ｃｒ浓度为１５０ｍｇ／Ｌ，ｐＨ？值为８．９９．１。’②试验温度：４５Ｃ③试验时间：７２ｈ④试验材质：碳钢、不镑钢ｍ⑤揽拌器转速：０．４／ｓ２－）试验结果如表３１２所示如 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文３－表１２旋转挂片试验结果阻垢缓蚀剂用量（ｍｇ／Ｌ）２５．０３５．０４５．０５５．０８０．０１００．０碳钢腐蚀速率（ｍｍ／ａ）０．０９４００．０８５１０．０７７６０．０６８１０．０４１００．０３９５ｍ／ａ）０．不诱钢腐蚀速（ｍ．００９６０．００７８０．００５４０．００４１０．００２２〇００１７－？３－１１和表３５０ｍ从上表１２中数据可见，专用阻垢缓蚀剂投加浓度为４０ｇ／Ｌ时，对碳钢、不诱钢的腐蚀率均能达到要求指标，即碳钢腐蚀率小于化０７５ｍｍ／ａ，不诱钢腐蚀率小于化００５ｍｍ／ａ。当药剂浓度提高到５０ｍｇ／ＬＷ上后，腐蚀率降低幅度己不大。当专用阻垢缓蚀剂投加浓度为５０ｍｇ／Ｌ时，阻垢率已超过９７％。因此，推荐正常使用阻垢缓蚀剂浓度为５０ｍｇ／Ｌ。（３）实验结果１）根拖上述实验数据，确定自贡锅框岩加气站循环冷却水系统水质处理药剂为：５０？？专用阻垢缓蚀剂，投加浓度为８０ｍ／Ｌ控制浓缩倍数为４５，然平衡，ｇ，ｐＨ值自该系统水处理最为经济有效。２、）上述实验数据表明：精屯研发的专用阻垢缓蚀剂的阻垢效率高，对金属的腐蚀—。率小，均优于ＧＢ５００５０２００７《工业循环冷却水处理设计规范》要求指标３．４阻垢缓蚀剂与杀菌灭藻剂配伍性研究在现场使用过程中，需要定期投加杀菌灭藻剂Ａ或杀茵灭藻剂Ｂ，解决微生物与藻类滋生问题。杀菌灭藻剂与阻垢缓蚀剂之间可能存在相互影响，同时作用时二者药效可能降低，无法达到要求。因此对药剂间配伍巧进行了相应实验研究，通过调整配方确保所研制药剂具备良好的配伍性。义４１药剂配伍性实验＂＂３－＋挂片腐蚀试验仪烧杯实验投加药剂如表１３所示，表中表示加入相应药剂。３－表１３配伍性实验药剂投加情况编号１２３４阻垢缓油剂＋＋＋杀菌灭藻剂Ａ＋杀苗灭藻剂Ｂ＋６１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究阻垢缓蚀剂投加量为５ｍＬ／Ｌ，杀菌灭藻剂Ａ与杀菌灭藻剂Ｂ投加量分别为ＩｍＬ／Ｌ，４号烧杯作为空白对照组，各实验烧杯中均放置不诱钢、碳钢挂片各１片，用于测试金属腐蚀速率。ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂日常加药量为？化？５ｇ／天，杀菌灭藻剂Ａ加药量为１２．５２５ｋｇ／？？？（次间周），杀菌灭藻剂Ｂ加药量为１２．５２５ｋ／（次间周），为防止多次加入阻ｇ一垢缓蚀剂影响测试结果连续性，本实验采取次性加入阻垢缓蚀剂５ｍＬ／Ｌ，杀菌灭藻剂，，ＩｍＬ／Ｌ每天取水样进行异养型细菌总数测定２０天实验周期结束后对挂片腐蚀速率及结垢速率进行测定。并将实验性药剂加入循环冷却水系统，通过观察，确定杀菌灭藻剂藻类杀灭效果。３．４．２药剂配伍性分析（１）阻垢缓蚀剂对杀菌灭藻剂药效影响７加入杀菌灭藻剂前，循环水中异养细菌总数约为１（ＣＦ．２ｘ１〇Ｕ／ｍＬ），１号、２号实验组杀菌率曲线如图３－３所示。９９．５１９９．４＋１号实验組杀９９３菌灭藻率《９９＾２ｉ．２号实验组杀Ｉ菌灭藻率９９．１９９９８．９ｉＩＩＩＩＩ＼ＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩ＼１２３４５６７８９１０１１１２１３１４１５１６１７１８９２０１时间／ｄ－３组图３１号实验、２号实验组杀菌率示意图由图３－３レッ看出可，加药５天后杀菌率呈现出较稳定的下降趋势２０，天后杀菌灭藻剂Ａ与杀菌灭藻剂Ｂ的杀菌率均维持在一９９％Ｗ上，阻垢缓蚀剂对杀菌灭藻剂药效有定影响但影响效果不明显，二者配伍性良好。按加药周期将阻垢缓蚀剂与杀菌灭藻剂加入循环水处理系统，经过两个月的观察发，灭藻效果良好现凉水塔表面藻类明显减少。（２）杀菌灭藻剂对阻垢缓蚀剂阻垢效果影响拍 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文参照ＧＢ６６３２－２００８《水处理剂阻垢性能的测定碳酸轉沉积法》对各组实验用水／Ｔ１２＋？３－中Ｃａ浓度进行检测，检测结果如表１４所示。３－表１４阻垢率计算表＋－２－ｉ编号ＣＬ〇ａ浓度（ｍｇ）阻垢率（／〇）１３３９．０１９５．３１２３３８．７８９４．０２３３３７１８９０２３．．４２０—３．２５ｉ通过实验结果可Ｕｌ看出，只加入阻垢缓蚀剂的３号实验组阻垢率为９０．２３％，１号、２号实验组分别在加入阻垢缓蚀剂的基础上加入了杀菌灭藻剂Ａ、杀菌灭藻剂Ｂ，其阻。垢率升高，说明杀菌灭藻剂对阻垢效果有促进作用（３）杀菌灭藻剂对阻垢缓蚀剂缓蚀效果影在实验结束后取出１、２、３、４号烧杯内碳钢、不铸钢挂片，采用失重法对挂片称－重、Ｉ测定其腐蚀速率，计算得出各挂片的缓蚀率，结果如表３１５表３４６所示。表３－１５腐蚀速率计算表腐蚀速率（ｍｍ／ａ）挂片１号实验姐２号实验組３号实验组４号对照组‘碳钢０．０３５４３９０．０２５４６５０．０５６３８７０．２５１３１５０？不镑钢．０００１５６０．０００１３５０．０００１６７０．０００５６３３－表１６缓蚀率汁算表缓蚀率（％）挂片１号实验組２号实验组３号实验组碳钢８５．８９８８９．８６７７７．５６３＊不铸钢７３．２９１／６．０２１７０．０３３３－由表１５可知，在连续２０天仅投加１次阻垢缓蚀剂的情况下，碳钢片与不铸钢片的腐蚀率均未超过国标规定的０．０７５ｍｍ／ａ、０．００５ｍｍ／ａ的标准。同时加入阻垢缓蚀剂与杀菌灭藻剂的实验组阻垢率高于只加阻垢缓蚀剂的实验组，因此杀茜灭藻剂Ａ、Ｂ对阻垢缓蚀剂的缓蚀效果有促进作用。拍 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧３．５ＣＮＧ循环水系统专用缓蚀阻垢剂优势（１）静态阻垢试验结果表明，制备的的药剂配方的阻垢性能均较好，同时，在试验过程中，显示分别测定了溶液ｐＨ和总磯含量，结果，在不调酸的情况下，各试验溶液Ｈ都有所上升，总磯基本不变。ｐ（２）在旋转挂片试验中，分别测定了溶液ｐＨ和总磯含量。结果显示，各试验溶液ｐＨ均有所上升，这增加了系统的成垢趋势；低磯药剂配方总憐都在Ｉｍｇ／Ｌ左右。（３）结合电化学测试试验和旋转挂片试验可Ｗ清楚地看到，腐蚀电流低的药剂配，其相应的，而转移电阻却比较高，方腐蚀速率也比较低。在缓蚀效果上配方和其他的低憐药剂配方基本相同，好于其他的低憐或无磯巧剂配方。（４）在循环水系统凉水塔框架、风筒及风机利用的前提下，通过技术改进研究并应用新的填料、喷头及收水器等对凉水塔进行改进，使循环水场凉水塔处理能力提高，一消除了循环水量所影响的炼油装置处理量这瓶颈，为炼油装置的安稳长满优运行提供了保障。（５）：技术改进后的循环水系统，冷却塔运行稳定，运行能耗低于规范要求既降低了新鲜水的补充，，也减少了污水的处理量又减少了污水的排放；系统腐蚀率、粘附速率等有了较大改善；改进后既减少了周围空气的飘水量，又改善了员工的工作环境；？循环水浓缩倍数由原来的３倍左右提高到了４５倍；新鲜水补水量也有所减少。（６）杀生技术改进后，既提离了循环水场的杀生效果，降低微生物繁殖速率，减少了粘泥生成速度，使得换热器换热效果提高而减少了循环冷却水用量；又提高了循环水场的安全系数，确保了装置的平稳生产。通过精确计算添加药剂的用量既能防止加药过量造成的浪费，又保证了药剂应用能获得良好的处理效果。采用研制的水处理药剂及技术后，该处理方案保证了生产装置的，取得了良好的经济和社会效益。循环水系统技术改进后的经济效益虽著连续运行，药。剂使循环水装置的循环水累节电；减少每年补充水的供应量另外，循环水系统改进后，ＮＧ加气站满负荷生一可抖使Ｃ产，还存在定的潜在效益。３．６药量计算蒸发损失量与空气干球温度－艮、循环水量和进出曰温差有关，具体见公式３１，Ｐ；Ｅ＝色－（３１）００１’—－蒸发损失系数Ｃａ，％／式中；３及—循环水量，ｍ；’Ａ—ｔ循环水进出口温差，Ｃ。６４ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文３－表１０空气干球温度与蒸发损失系数的关系空气干球温度ｒｃ－１００１０２０３０４０）？蒸发损失系数ａ（％／００．０８０．１００．１２０．１４０．１５０．１６’？ａ与空气的干球温度有关，夏季锅框岩的平均温度为２０２８Ｃ，所Ｗ近似取蒸发损失系数为０．１４４。＞经计算，蒸发损失量为１．７５ｍ。一在敞开式循环冷冷却水系统中，热水通过冷却塔了冷却，部分水分作为水蒸气而蒸发，期间还有风机对冷却塔的风吹损失水量，冷却么后进入冷却水池，之后还要进行排污。为了保持水量平衡，，要不断的向循环水系统加入补充水所Ｗ得到关于水量的关系平衡式－（３２）：＝３－２ＭＥ＋Ｂ＋Ｄ（）ｍＶｈ式中Ｍ补充水水量，；３—Ｅ蒸发损失水量，／ｈｍ；Ｂ排污水量，ｍＶｈ；３Ｄ冷却塔风吹损失量，ｍ／ｈ。经计算，补充水水量为２．９３ｍＶｈ。敞开式循环冷却水系统离子浓度随时间变化这种计算的假设前提是，；循环水系统是连续补充水和连续排污水其水量是稳定的，并假设循环水中离子含量不受外界大气影响，水中的阻垢缓蚀剂使循环水系统中没有沉－。积和结垢。循环水中的离子只由补充水带入，由排污水带出。通过微积分得到公式３３Ｃ＝争＋學＾戶乎中式中Ｃ循环水的浓度，ｍｇ／ＵＣ—Ｌ补充水浓度，ｍ／ｍｇ；Ｃ一初始浓度／，ｍＬｇ；〇Ｔ￣￣循环水浓度为Ｃ的时刻，ｈ；￣Ｔ￣ｈｏ初始时刻，；３—Ｖ循环水系统的系统容积，ｍ。义６．１循环水在系统内的停留时间３－４表示循环水在系统内的平均停留时间可用公式。＾Ｔ二－（３－４）公＋。６５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究３式中循环水系统的系统容积，ｍ；＾Ｂ排污水量，ｍＶｈ；Ｄ￣￣冷却塔风吹损失水量；Ｔ—ｈ水或药剂的平均停留时间，。一致水在循环系统中的停留时间并不，因为补充水加入到循环水池内，而排污口也设置在循环水池上一一一。部分水可能循环次就被排出了，但另部分水可能循环多次。－所Ｗ，用式（３４）的计算结果不是准确的停留时间，而是平均停留时间。化学药剂加入循环系统么后，随水循环，也随排污水排出系统。所Ｗ，Ｔ值也是药剂在循环系统中的平均停留时间。一。系统中水和药剂的停留时间不宜过长，般要求小于等于５化因为有些药剂在水中停留时间过长会水解或沉积，使药剂失效。但循环水和药剂在循环水设备中停留时间太短一一，方面浓缩倍数太低，离子浓度上不去，；另方面由于停留时间过短循环水和药剂流失过快，需要加大药剂用量和循环水使用量，降低经济性。停留时间愈长，水中药剂的水解物含量越高，形成憐酸巧等沉积，从而増加水冷器一一的热阻。近年开发了些有机药剂水解率低或不水解，故也可允许停留时间长些，但一ｈ。般都不超过１００循环水在系统中停留时间愈长，水中的微生物繁殖愈多，也容易产生微生物和黏泥等危害。停留时间Ｔ也不宜过短，在系统容积Ｖ固定的情况下，降低Ｔ则必须加大排污水量Ｂ，因而使水的浓缩倍数降低，使水耗巧药耗量均増加，造成浪费。循环水系统的系统容积包括冷却塔水池、循环水管道、水冷器、旁滤系统、集水井－等空间体积，也就是循环系统中所能保存水的总体积。由式３４可见，系统容积的大小。Ｔ对水和药剂在水中的停留时间有很大影响如果设计的系统容积Ｖ过大，则停留时间一也就必然过大。为此在系统设计时就应限制系统容积，般要求系统容积小于循环水１ｈ水量的１／３，较先进的设计容积小于循环水１ｈ水量的Ｗ。调整一（或降低）系统容积的设计值，般是调整（或降低）冷却塔水池的容积，也就是通过调整（或降低）冷却塔水塔的高度来解决。水池高度如过低，则循环水累容易抽空。所ｌｉＬ系统容积也不可能设计得太低。在Ｗ往的中小循环水系统中，有的系统容一＾积设计得过大：，带来的问题是浓缩倍数难心提高，药剂停留时间长，没性用药剂（如清洗、预膜、杀生等药剂）的耗量大等不良后果，给系统的高水平运行造成困难。在循环水系统中没有要加入的药剂并且首次投加时应该加入一定量的药剂使循环水系统中循环水浓度达到连续投加或间断投加药剂的起始要求，具体计算方法见公式３－５。１００ＦＣＶＣ，＝Ｇ－５）（３ｙ１０００５＼ＱＳ６６ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文式中Ｇ投加药量，ｋｇ；ｙＳ￣￣投加后循环水所要达到的浓度／Ｃ，ｋｇｍ；、Ｓ—商品药剂的纯度，％。经计算，阻垢缓蚀剂首次投加量为９．５３ｋｇ，杀菌灭藻剂首次投加量为２６．６７ｋｇ。３２．６．间断加药计算本实验中的杀菌灭藻剂计划Ｗ间断加药的方法来进行，其目的是使循环水中的杀菌一，灭藻剂短时间内达到较高的浓度，达到杀菌灭藻的目的使菌类和藻类在定时间内难３－６再生。药剂浓度随时间变化计算见公式。Ｃ＝ｆ－Ｃｅ（３６）〇经计算？？，杀菌灭藻剂间断投加量为１２．５２５ｋｇ／（次间胤。３．６．３连续加药计算本研巧的ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂使用连续加药的方法，其目的是循环水巧循环过程－中不会出现沉积结垢现象，连续加药药剂消耗量具体计算见公式３７。ｍｖｃＶＣ，Ｇ＝＝３－７（）ｙｌｏｏｏｓ１０５式中Ｇｙ药剂消耗量，ｋｇ／ｈ；￣￣／ＬＣ循环水浓度，ｍｇ。ｙ？经计算，阻垢缓蚀剂连续投加量为５８ｋｄ。ｇ／义７小结一（１）西南地区循环水的特点是补充水水质般呈弱腐蚀性菌藻的生长繁殖所带来的危害同样严重威胁系统的正常运行，杀菌灭藻剂的选择直接影响到阻垢缓蚀剂性能的发挥。因此，在选择性能良好的阻垢缓蚀剂的同时应选用相应的杀生剂。（２）系统换热设备主要材质为碳钢，所ｙ？既要考虑金属设备的缓蚀问题，还需考虑解决该系统离浓缩倍数时的结垢问题。（３）茜藻的生长繁殖所带来的危害同样严重威胁系统的正常运行，杀菌剂灭藻的选择直接影巧到阻垢缓蚀剂性能的发挥。因此，在选择性能良好的阻垢缓蚀剂的同时应选用相应的杀生剂。６７ 锅框育ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究（４）主要使用的药剂为ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ，其中ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂的作用为阻垢缓蚀，杀菌灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ的作用为杀菌灭藻。（为了防止细菌的抗药性两杀菌灭藻剂最好交替使用）（５）通过静态阻垢实验巧旋转挂片试验，确定ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂，投加浓度为４？０５０ｍｇ／Ｌ。６８ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文第４章现场应用４．１ＣＮＧ站循环水水质处理专用药剂配方确定（１）现场循环水水样的跟踪统计２＋锅框岩加气站循环冷却水系统运行浓缩倍率偏大，达到了５倍Ｗ上，成垢的Ｃａ、２＋Ｍｇ离子补充进入循环水系统后没有按浓缩比例增加，存在明显丢失现象，说明该系统。实际有大量碳酸盐垢析出，影响系统换热设备的正常运行另外循环水总铁含量也未达到国家标准的小于Ｉｍｇ／Ｌ的数值，系统金属设备也存在较大的腐蚀，降低设备运行寿命。（２）专用药剂现场使用配方确定通过一段时间对自贡锅框岩加气站循环水系统水质数据的收集和整理，掌握了该站循环水水质运行规律后，借鉴成功处理的相似ＣＮＧ．加气站小型循环冷却水系统的经验，考虑到此类循环水系统具有循环时间短、蒸发量大、运行浓缩倍率偏大、系统结垢速度快等特点，蠢海达化工公司的技术工程师在实验室实验配方的基础上又针对实际运行的水质特点进行了优化改进，最终形成了ＣＮＧ加气站专用阻垢缓蚀剂的现场使用配方，。从今年第Ｈ季度开始在锅框岩站循环水系统试用至今，使用效果良好，达到了预期目的４．２ＣＮＧ站循环水药剂处理日常管理及操作注意事项循环冷却水系统加药处理日常运行管理是指对系统进行化学清洗预膜后转入正常加药状态时所采取的一系列水质稳定管理工作。这主要包括：组织管理、系统水量管理、加药管理Ｗ及运行操作控制等。（１）組织管理建议成立一个循环冷却水系统加药处理管理小组，负责日常加药处理工作中人员落实、工作协调Ｌ义及对加药人员进行工作安排和监督检查。对加药人员的工作监督如下：１）是否错加药剂，专用阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂是否分开投加；２）加药方法是否规范，加药量是否准确；３）每天是否按时加药；４）循环水池水位是否正常；５）检查核对加药记录；药剂库存量不足使用时，需及时按计划申购。（２）循环冷却水系统水量的管理系统补充水量及排污水量的管理非常重要，这是浓缩倍数能否提高的关键。排污水量过大一，不仅补充水量过高，浓缩倍数也达不到要求，药剂消耗量也増高。应堵塞切６９ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧。漏洞，避免循环水流失或他用，切忌将循环水作冲洗水用补充水量应根据排污水量及蒸发水量调节，，防止盲目补水。补充水过量，会使水从溢流管排走，并使浓缩倍数降低ｔＷ影响水处理效果。（３）加药操作管理一科学的加药应保证系统中的药剂浓度控制在要求指标范围内。旦开始进行加药处理，就不应该中断。药剂的供应应跟上，不能加加停停。４－１１）正常运行时药剂投加量及频率如表所示表４－１药剂用量及频率￣序号产品名称日常加药量？化１ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂５ｇ／天？？２２５２杀茵灭藻剂Ａ１．５ｋｇ／（次间周）？？３杀菌灭藻剂Ｂ１２．５２５ｋｇ／（次间周）说明；①ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂日常用量需根据循环水量和凉水塔进出温差数值确定。②投加杀菌灭藻剂Ａ或杀菌灭藻剂Ｂ的２４ｈ内不投专用阻垢缓蚀剂，待适当排污置换后再投加缓蚀阻垢剂。两种杀菌灭藻剂间周交替投加，其日常用量及投加频率可随季节变化和微生物繁殖情况作相应调整。２）加药方式ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂具有操作简单一。，使用方便的特点般可采用按量冲击性投加方式加入循环水集水池中。如能采用连续加药装置，水处理效果更好。３）加药位置药剂加入集水池中应靠近补水口一，Ｗ利于药剂在池中有个混合的时间，使其混合均匀一；不要靠近某台循环累的入口加药，这样会造成药剂浓度分布不均匀。４）加药方法①缓蚀阻垢剂的加入方法：直接按量冲击性投加到集水池选定位置。具有加药装置时可将药剂加入已洗净的配药桶中，开启加药累，调节加药阀开度，使药剂连续均匀？地加入集水池中，并控制在２０２４ｈＷ内加完。：②杀菌灭藻剂的加入方法采用间歇式冲击性投加，按量将药剂直接加入集水池一中，使循环冷却水在段时间里保持相当的药剂浓度，从而获得最有效的杀生和剥离效果。（４）加药操作法意事项１）将循环水水处理药剂按牌号整齐堆放于库房中，Ｗ免混淆、错用。２）每天加药可根据设计的日常加药表进行对照，进行排污置换或加药。７０ 西南石油大学工捂硕古研究生学位论文３）水处理药剂有些呈弱酸性，加药人员在进行加巧操作时，应尽量穿戴好防护用品，避免药剂与皮肤和眼睛直接接触。若不慎将药剂接触于皮肤和眼睛，应立即用清水冲洗即可。４）投加水处理药剂时，需严格按有关要求执行，并做好安全生产工作。发现循环冷却水系统运行及水处珪工作中异常现象和问题时，需及时向有关人员汇报和处理，并做好记录。５）投加杀菌灭藻剂的当天建议上午投加药剂，晚上进行排污置换直至循环水质合二天上。格，第午恢复投加专用阻垢缓蚀剂４．３化学药剂处理的现场应用效果４．３．１药剂使用前后水质对比情况－自贡锅框若ＣＮＧ加气站循环水和补充水水样，检测结果如下表４２所示。表４－２锅框岩ＣＮＧ加气站循环水和补充水水样结果循环冷却水＼单位补充水加药后＼加药前．０８２０１４＼２０１４．０７２０１４．０９２０１４．１０—８ｐＨ．２３７．９４８．５４８．９２８．４３扣９９总铁ｍｇ／Ｌ０．３２１．２８５１．０４６０．８７６０．７５５０．６３９２＋Ｃａｍｇ／Ｌ２９．１２４３．３５始１２９５．４５９３．２８９７．４２２＋／Ｌ５．Ｍｇｍｇ１．０８２３．２５４７９８４５．６９４７．２３４８．６１Ｃｒｍｇ／Ｌ１２．９５７０．２５７１．２５７１．３８７０．４７７１．２５总磯ｍ／Ｌ０．１１０．１５１．４５１Ｊ２１．４３１．５８ｇ浊度ＮＴＵ０．９７１２．６５４．８５４別５．１２４．６０／Ｌ１．总硬度ｍｇ说．２２３１２３４２．５３３５．２３３０．２３２５方／Ｌ１２７．总碱度ｍｇ．９８２２３．４３６５．３２３４７４８３５８．６５３３６．１５从Ｗ上检测结果对比后可看出：（１）使用专用阻垢缓蚀药剂后，从循环水中ｃｒ浓度可Ｗ看出循环水的浓缩倍数达５．５ＣＮＧ专用阻到了，如此高浓缩倍数环境下依然能保巧良好的换热效果，主要得益于垢剂对水中的巧镑离子产生了络合増溶和静电排斥作用。７１ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧（２）＞１从总铁离子含量分析数据可＾看出；加药后的铁离子浓度明显下降，充分体１一现了药剂的缓蚀效果，，使用药剂后能在换热器表面形成层致密的氧化物薄膜同时也说明药剂中不含强氧化性物质和无机强酸。（３）从总硬度分析数据可看出：使用药剂前大量巧镑离子偏低是由于沉积形成了垢，使用药剂后循环水中的巧镇离子反而升高，说明巧镇离子在水中处于稳定状态，没有在设各表面沉积，而是被加入的药剂络合成易溶于水的络合物。（４）从循环水总憐分析数据可看出：循环水中的磯主要是药剂带入的，维持水中的药剂浓度是水质稳定的前提和基础。４．３．２换热设备温度监测情况锅框岩加气站使用了ＣＮＧ专用水处理剂后，换热器结垢速度得到有效控制，换热。－效果明显改善，压缩机各级冷却温度得到很好控制表４３中的温度数据是现场工作人？员统计２０１４年份夏季７９月冷却器的出口温度（月平均值）。？表４－３２０１４年７９月冷却器出口温度统计＼时间１娜２＃机＾＾内容２０１４年度７月８月９月平均值７月８月９月平均值口温度。Ｉ级冷却器出Ｃ３１３３３２３２３４３５３５３４．６‘ＩＩ级冷却器出口温度Ｃ３２３４３３３３３５３６３６３５．６‘皿级冷却器出口温度Ｃ３４３６３６３５．３３６３８３７３７ＩＶ级冷却器出曰温度Ｃ３４３５３６３５３７３９３９３８．３－３３？９月各级冷却器出口温度数据可Ｗ看出从表４中看１年和１４年夏季７，２台Ｌ型压缩机各级冷却器出口湿度在使用药剂后相比用药前均有明显下降，各级排气温度均‘Ｃ－低于４０。详细对比数据如表４４所示。４＾４２０１表１３年和２０４年压缩机各级冷却器出口温度对比时间Ｉ＃机２栅内容２０１３年２０１４年温差２０１３年２０１４年温差’器出曰温度Ｃ％．６３２４乂４３３４Ｉ级冷却．６８．４口温。ＩＩ级冷却器出度Ｃ巧．６３３６乂４１扣．６５．４’ＩＩＩ级冷却器出口温度Ｃ４３．６３５．３８．３４５．６３７８．６’ＩＶ冷却器出口温度Ｃ４１．３３５６．３４７．３３８．３９．０级１＃机平均温差６．４５２＃机平均温差７．８５７２ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文ＣＮＧ冷却系统通过采用投加化学药剂的技术处理后，循环冷却水流程畅通，管道°，５ＣＬｉ上阻力减小，粟压稳定，冷却水流量稳定压缩机排气温度较往年降低：？，夏季没°°？ＣＣ使用药剂时各级排气温度在３８４５，使用药剂后夏季各级排气温度小于４０，提高°？换热效率１５％２０％，夏季没使用药剂时换热器水层温差在３Ｃ左右，使用药剂后温差’Ｃ左右凉水塔水压力下降，，凉水塔热负荷也得到很大提高在５，上回水量增大。４义３阻．垢缓蚀在线挂片监测情况通过在锅框岩加气站现场集水池中挂片监测，相同周期对比加药前后监测数据如表－４５所示。表４－５锅框岩挂片试验对比数据＼＼检测数据＾碳钢腐蚀速率不镑钢戚蚀速率污垢沉积速率巧间２．０．１５７２ｍｍｙａ０．００６８ｍｍ／ａ１５ｍ加药前．４８ｍｇ／（ｃ月）］．０．．０５７ｍｍ／ａ０００巧ｍｍ／ａ２９ｍ／（ｃｍ月）加药后．７ｇ２．差值０．１００２ｍｎ／ａ０．００巧ｍｍ／ａ１２．６９ｍ／（）ｉｇｃｍ月－５中数，表４据显示：投加专用阻垢缓蚀剂后该循环水系统的监测数据远化于《工ＧＢ５０－业循环水处理设计规范》国家标准０５０２００７规定的腐蚀速率碳钢小于０．０７５ｍｍ／ａ，２？不镑钢腐蚀速率小于化〇〇５ｍｍ／ａ，污垢沉积速率小于１５ｍｇ／（ｃｉｎ月）。使用专用阻垢４－缓蚀剂前后相同周期挂片监测效果如图１。—－一ｊ‘Ｌ加药前加药后－－图４１使用专用阻垢缓蚀剂前后相同周期挂片监测图７３ 锅框岩ｃ胞加气站工业循环水处理技术研究；４．３４．微生物菌藻控制该系统通过交替投加专用的两种高效杀菌灭藻剂Ｉ循环水中微生物菌藻滋生得到了有效控制。在未使用杀菌灭藻剂之前，，微生物菌藻滋生严重凉水塔表面有大量藻类生长及微生物粘泥附着，几乎每个月都要停机清洗凉水塔，每次都要清洗出大量藻类和微生物粘泥，且只能清洗到凉水塔表面的，填料内部的根本无法清洗，使用了专用水处理药剂一，投药仅个月，系统菌藻滋生的问题就得到了很好的解决，投药两个月后，冷却塔上附着的菌藻基本消失，打开凉水塔的观察孔可看到塔内壁的菌藻己经不见了，填料间的菌藻污垢己经脱落，底部收集池内有大量菌藻污垢脱落物，凉水塔内水质清澈，水流布水均勻，，无臭味不再需要每月都停机清洗冷却塔。系统用药前后菌藻控制状况－２如图４。圓圓使用杀菌灭藻剂前使用杀菌灭藻剂后图４－２系绕用药后菌藻控制状况４．４试验成果现场研巧得到了很好的实验效果，主要取得的成果有Ｗ下几点：（１）压缩机各级冷却器温度明显下降２０？根据１３年和２０１４年锅框岩加气站７９月压缩机冷却器各级出口温度的数据统‘’计可得出：１＃．４５Ｃ２＃压５Ｃ压缩机平均温度下降６；缩机机平均温度下降７．８，且２台机’各级冷却器出日温度都小于４０Ｃ。（２）设备清洗周期延长该站在使用ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂，挂：１．７９ｍ／［＾后片监测系统污垢沉积速率为ｇ２？（ｃｍ月）３，经计算得出在年之内，不再需要对系统设备作任何除垢处理。同时降低酸洗频次。７４ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文（３）延长系统设备使用寿命由于系统压缩机冷却器各级出口湿度明显降低，压缩机机头弹黃弹片使用时间増加，脱水装畳分子筛寿命延长，减少易损件更换频率。该站在使用专用药剂后，挂片监测系统的腐蚀速率为：碳钢腐蚀速率为０．０５７ｍｍ／ａ诱钢腐蚀速率为０．００２９ｒｎｍ／ａ，不，与加药前挂片监测各项差值为：碳钢腐蚀速率为０．１００２ｍｍ／ａ，不诱钢腐蚀速率为０．００３９ｍｍ／ａ，？再考虑到减少酸洗频率对系统设备的损害，可推断加药后至少能延长设备使用寿命３４年。（４）改善生产运行工艺条件锅框岩ＣＮＧ加气站使用杀菌灭藻剂Ｗ后，其循环冷却水系统的微生物菌藻滋生得到了很好的控制，凉水塔冷却水流程畅通，管道阻力减小，累压稳定，冷却水流量稳定，上凉水塔水压为下降，回水量増大，凉水塔热负荷也得到很大提高。（５）减少停机检修频率、增加设备运行时间该站使用专用水处理药剂后，压缩机溫度过高的现象得到了改善，各项运行指标平？稳。据该站工作人员统计２０１４年７９月比往年同期减少停车检修时Ｉ司合计约５化，且＾＾、、日常维护工作量降低，増加了系统设备稳定高效长周期运行时间，＾少停机检修频率、增加设备运行时间全年同比往年开机时间提高至少ｌＯＯｈ／ａＷ上。（６）提高循环水系统工作效率、节约易损件更换频率及新鲜补充水由于系统压缩机冷却器各级出曰温度明显降低，压缩机机头弹資弹片使用时间增加，脱水装置分子筛寿命延长，减少易损件更换频率。另循环水系统运行效率提高，浓缩倍率得到提高２０１４，排污置换水量减少，节约了新鲜补充水的使用量，具该站工ｆ车人员统计３？年７９月比往年同期减少用水量约２００ｍ。４．５经济效益表４－６研究经费决算表￣￣￣￣￣￣Ｓ５序号项目分类（万元）（万元）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂２Ｉ杀菌灭藻剂Ａ０．６１材料费４．２杀菌灭藻剂Ｂ０．６防爆型加药装置１２燃料动力消耗３科研设备费７５ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究续表４－６￣￣工程作业费（防爆型加药装置安装）０＾Ｉ其他直现场处理费（加药前压缩机换热器清理）０．５４３．１接费技术服务费（水质监测）２．１￣ｍＩ合计７３具体经济效益如下：（１）直接经济效益与往年传统处理方式相比较节约费用有Ｗ下几方面：？二１）化学酸洗费用：５０００元／台次Ｘ２次／ａＸ２台２００００元／ａ；２）分子筛、弹黃、滑片、凉水塔填料节约使用费用：５０００元／ａ；３Ｘ３＝３）循环水系统补充自来水费用：２００ｍ／季４季／ａＸ４元／ｍ３２００元／ａ；＝４）提高开车时间产生的经济价值：约４夭／ａＸ１００００元巧４００００元／ａ；使用新型循环冷却水水处理药剂后直接产生的经济效益总额ａ－：６８２００元／２８０００＝元／ａ（专用水处理药剂使用年费用）４０２００元／ａ。（２）间接经济效益１）使用水处理药剂后延长系统设备的寿命，减少了折旧费用。２）节约因停车检修产生的人力、物力、财力的消耗。３）减轻了日常操作工人的维护劳动强度。（３）社会效益１）提高了设备供气品质，为川港公司带来了良好的信誉，树立了公司形象。２）减少设备检修时间，增加Ｔ营业供气时间，为广大市民便利出行提供了更大保障。３）减少化学酸洗后，避免酸洗后的废液处理对周围环境的影响。４）减少设备堵塞的事故引起的安全隐患。通过向ＣＮＧ站循环冷却水中投加专用水处理药剂，经过专用药剂对循环冷却水系统各相关设备的保护■，ｙ达到减少系统备件更换及分子筛的更换，延长设备使用年限，减少因结垢和腐蚀等问题导致的非正常情况下的停机检修，提高开机率等目的，同时减少了因非正常停机而给市民带来的不方便，降低了被迫化学酸洗后的废液量处理对环境的影响。７６ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文４．６小结２＋（１）原有锅框岩加气站循环冷却水系统运行浓缩倍率偏大５ａ、，达到了倍Ｗ上，Ｃ２＋运Ｍｇ等离子存在明显丢失现象，该系统有碳酸盐垢析出，影响系统换热设备的正常行。一（２）ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂加药方式般可采用按量冲击性投加方式加入循环水集水池中。若将药剂混入补充水中，水处理效果会更好。一（３）加葫位置为集水池中应靠近补水口，利于药剂在池中有个混合的时间，一使其混合均匀，；不要靠近某台循环系的入口加药这样会造成药剂浓度分布不均匀。（４）缓蚀阻垢剂的加药方法是直接按量冲击性投加到集水池选定位置。具有加药，装置时可将药剂加入已洗净的配药桶中，开启加药累调节加药阀开度，使药剂连续均？匀地加入集水池中，并控制在２０２４ｈ内加完。（５）杀菌灭藻剂的加药方法是采用间歇式冲击性投加，按量将药剂直接加入集水一池中，使循环冷却水在段村间里保持相当的药剂浓度，从而获得最有效的杀生和剥离效果。７７ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研究第５章结论本论文Ｌ：Ａ锅框岩ＣＮＧ加气站的循环冷却水为主要研究对象，从腐蚀结垢、杀菌灭藻、冷却器出口温度Ｈ个角度出发，取得了Ｗ下研究结论：（１）研制了三类新型ＣＮＧ加气站的循环水专用处理药剂，包括缓蚀阻垢剂、杀菌Ｂ、灭藻剂Ａ、杀菌灭藻剂，达到改善水质处理效果节约用水、减少药剂使用量、减少环境污染、降低成本等目的。（２）完成对西南地区水质的研究，确定锅框岩ＣＮＧ加气站工艺设计流程。对锅框岩ＣＮＧ加气站的设备材料和补充水特性进行了分析，，提出系统危害处理的方法和步骤循环水系统设备结垢、腐蚀、菌藻滋生问题得到有效控制。（３）通过水质分析、处理方案对比，优选化学水质稳定药剂法为ＣＮＧ循环水冷却水水质处理的方法。新型水处理剂具有使用安全方便、对系统设备无危害，增加设备高效、稳定、长周期运行时间，减少设备化学清洗频率，有效降低对环境污染等优点。新型水质处理药剂处理效果增强，有效降低了药品投入量，，并且通过提高循环水浓缩倍率降低污水排放量和补充水加入量，，节约用水减少污染。（４）主要使用的药剂为ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ，其中ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂的作用为阻垢缓蚀，杀菌灭藻剂Ａ和杀菌灭藻剂Ｂ的作用为杀？？菌灭藻。确定ＣＮＧ专用阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂，投加浓度分别为４０５０ｍｇ／Ｌ、４０９０ｍｇ／Ｌ，降低了药剂使用量。（５）通过杀菌灭藻剂Ａ与灭藻剂Ｂ搭配使用，有效抑制了微生物抗药性。新型专用水处理药剂成分可降解率高污染小。几乎不含氮、钟等元素，磯元素含量较低，对水－体富营养化的影响很小，各项水质检测指标均优于ＧＢ５００５０２００７国家标准规定值。。（６）研究加药方法和加药位置，提出阻垢缓蚀剂用连续加药、杀菌灭藻剂用间隔式冲击性投加的方案。提高循环水系统工作效率、节约易损件更换频率、减少新鲜补充水使用量。系统设备化学清洗周期延长，并改善了系统操作运行条件，增加了设备使用寿命和开机时间及维护周期。（７）加药后对锅框岩ＣＮＧ加气站循环冷却水系统进行换热分析及评价研巧。压缩温度都小于－机各级冷却器出口温度明显下降，同比往年降低上，各级排气４０Ｃ。系统设备温度降低？２，结垢、腐蚀速率得明显幅度下降，酸洗次数由每年酸洗１次，？？减少为２３年酸洗１次３４，延长设备使用年限年；减少因结垢和腐蚀等问题导致的？１非正常情况下的停机检修，开机时间提高８０００ｈ／年。（８）利用上研究成果对锅框岩ＣＮＧ加气站工艺系统中循环水进行处理和分析。通过向循环冷却水中添加专用的水处理剂，控制结垢、腐蚀和菌藻滋生等问题，最终达到了减缓设备的结垢，、腐蚀速率，降低设备的清洗频率的目的，延长了设备的使用年限７８ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文杀灭循环水系统中的微生物菌藻，提高冷却塔、换热器的热交换效率，改善设备运行温、度，保证整个系统的长周期安全、离效运行。确保了加气站循环水系统安全、平稳、长周期运行。，带来了良好的经济效益和社会效益７９ 锅框岩ＣＮＧ加气站工业循环水处理技术研巧致谢屯、帮助和无私指导下完成的本研巧及学位论文是在我的导师刘武副教授的细。他认。真的科学态度，严谨的教育精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我刘老师不仅在学业上给我精也指导，让我深刻体会到研究学习的优良作风和对于知识的严谨态度，同时还在思想、生活上给我无微不至的关怀，从学习Ｗ外的方面给我提供帮助和指导一，在此谨向刘老师致Ｗ诚攀的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在起学习的同学一至本文的顺利完成们，正是由于你们的帮助和支持，我克服个个困难，直。、从开始进入课题到论文的顺利完成，有无数可敬的师长同学、朋友给了我无言的帮助。我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！，在这里请接受我诚擎的谢意！最后，衷也地感谢为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的评委们８０ 西南石油大学工程硕±研究生学位论文参考文献５２５１２－杨友脱从管理节水到系统节水町现代化工，２００：６１０．［Ｕ，（）．多冷却塔循环冷却水系统的优化设计脚．青岛清岛科技大学２０１４．巧张利平，３－李全寿．略论我国水处理技术的发展趋势［叮工业安全与环保２００５化３１０１１．：［］，，（）４郑书忠．工业水处理技术及化学品Ｍ．北京：化学工业出版２００１．［］［］，５６－口．循环冷却水高浓缩倍率运行的实例分析［冲工业水处理２００４．７５：５９．］杨继广，（）－６．２０１１３９７：１＂徐素芳．化工企业循环冷却水系统的节能技术探讨阴广州化工）［］，，（１４３．７．宋丽明杀菌剂在油田污水处理站的应用ｍ．中国石油和化工标准与质量２０１４［］，，５７－：１８１９．（）３０２０１０３０１２－．我国循环冷却水处理年化工业水处迅：６１４．脚鲍其轟，）（９：２００４．循环水系统缓蚀阻垢剂的研究［Ｄ．浙江大学．［］周玉春］杭州，－［１０］ＧＢ／Ｔ５００５０２００７．工业循环冷却水设计规范巧］．２００７．１１ＡｄｅｎｉｉＩｓａｆｉａｄｅＤｕｎｃａｎＦｒａｓｅｒ．Ｏｔｉｍｉｚａｔｉｏ打ｏｆＣｏｍｂｉｎｅｄＨｅａｔａｎｄＭａｓｓＥｘｃｈａｎｅｒ［］ｙ，ｐｇ？－ｅｔｗｏｒｋｓＡ－ＮＵｓｉｎＰｉｎｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏＪ．ｓｉａＰａｃ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｎ２００７５？巧４％５．ｇｇｙ［］ｇ，，口）１２ＰａｎｅｓｈａｈｉＭ．ＨＡ．Ａｔａｅｉ．ＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌＯｔｉｍｕｍＣｏｏｌｉｎＷａｔｅｒ［］ｊ，ｐｐｙｐｇＳｓｔｅｍＤｅｓｉｎ化ＷａｔｅｒａｎｄＥｎｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ口．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｙｇｇｙ］ｅｎｃｅｎｃｅａｎｄ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｔＳｉＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００８５２：２５１２６２．，，（）［１３］ＰａｎｊｅｓｈａｈｉＭ．Ｈ，Ａ－Ａｔａｅｉ，Ｍ，Ｇｈａｒａｉｅ．ＯｐｔｉｍｕｍＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓｆｏｒＥｎｅｒｇｙａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ？ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤ的ｉｒｉ２００９口］ｇｇｇｊ，－８７（９）：２００２０９．－ｒｔｅＭ－ｌ－ｍｆｏｒ１４ＰｏｎｃｅＯａＪ．ＭＳｅｍａＧｏｎｚａｅｚＡＪｉｍｅｓｎｅｚＧｕｔｉｏｒｅｚ．ＯｔｉｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ［］ｇ，，ｐＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓ口］？ＣｏｍｐｕｔｅｒｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉ打ｅｅｒｉｎｇ，２００９，３４１－１２７７１９５．（）：［１５］ＫｈｕｎｅｄｉＶｉｎｃｅｎｔＧｏｌｏｌｏ，ＴｈｏｋｏｚａｎｉＭａｊｏｚｉ．ＯｎＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇｓｅｍｓｎ－ＷａｔｅｒＳｙｔｗｉｔｈＭｕｌｔｉｐｌｅＣｏｏｌｉｇｏｗｅｒｓＪ．ＩｎｄＥｎｈｅｍＲｅｓ２０１１５０７：３７７５Ｔ［］ｇＣ，，（）３７８７．－ａｅｒＳｓｅｍｅｓｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ［１６］ＪｉｎＫｘｉｋＫｉｍＲｏｂｉｎＳｍｉ化？ＣｏｏｌｉｎｇＷｔｔＤｉｎ？Ｃｇ，ｙｇ口］ｇ４－Ｓｃｉｅｎｃｅ２００１３６１３６５８．，，１７ＭＨＰａｎｅｓｈａｈｉＡＡｔａｅｉ，ＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌＯｔｉｍｕｍＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒ［］ｊ，ｐｐｙｐＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎｉｎＷａｔｅｒａｎｄＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ口］？ＩｎｔＪＥｎｖｉｒｏ打ＳｃｉＴｅｃｈ，２００８，５（２）：－２於巧１．ＨＰａｎｈｈｉＡ．ＡｔｉｂＭＧｈａｒａｉｅｃ民？ＰｎｄｃＯｔｉｍＤｅｉＣｌｉｎ。糾Ｍ．ｅｓａａａｅ．ａｒａ．ｕｍｓｏｆｏｏｊ，，，ｐ饼ｇ８１ 锅框岩ＣＮＧ加气站王业循环水处理技术研究ＷａｔｅｒＳｙｓｔｅｍｓｆｏｒ巨ｎｅｒｇｙａｎｄＷａ化ｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ＾］．ＣｈｅｍｉｃａｌＥ打ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＤ２－ａｎｄｅｓｉｎ２００９８７：２００２０９．ｇ，，。）－ＭｅｄａｒｄｏＳｅｍａ－－１９ＪｏｓｅＭａｒｉａＰｏｎｃｅＯｒｔｅａＧｏｎｚａｌｅｚｒｔｕｒｏＪｉｍｅｎｅｚＧｕｔｉｅｒｒｅｚ，［］ｇ，，ＡＯ－ＷａｔｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｆｏｒＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇＣｏｏｌｉｎｇｅｒＳｙｓｔｅｍｓ口．Ｃｏｍｕｔｅｒｓａｎｄ］ｐｃａｎｅｅｒｉｎ－ＣｈｅｍｉｌＥｎｉｇ２００９３４２：１７７１９５．ｇ，），（２０ＭＭｃａｓｔｒｏＴＷｓｏｎＪＭｉｎｔｏ．ＭｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＯｅｒａｔｉｏｎａｌＣｏｓｔｓｉｎＣｏｏｌｉｎＷａｔｅｒ［］，ｇ，ｐｐｇｅ－：ＳｙｓｔｅｍＪ．ＴｒａｎｓＩｃｈ巧ｎ２０００７８４１９２２０１？［，，（）］口。ＡＡｔａｅｉ，ＭＨＰａｎｊｅｓｈａｈｉ，艮Ｐａｒａｎｄ．ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎＯｐｔｉｍｕｍＤｅｓｉｇｎｏｆＣｏｏｌｉｎｇＷａｔｅｒＳｓｔｅｍｂｙＲｅｅｎｅｒａｔｉｏ打ＣｏｎｃｅｐｔａｎｄＰｉｎｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＷａｔｅｒａｎｄＥｎｅｒｙｇｇｙＣｏｎｓｅｒｖａ－ｔｉｏｎＪＪｏｕｍａｌｏｆＡ）ｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓ２００９９１０：１８４７ｌ％８［．．］ｐｉ，，（）２２ＹｏｎＧｕｏＺｈｉＹｏ打Ｌｉｕ．ＳｔｕｄｏｎｔｈｅＣｏｏｌｉｎＷａｔｅｒＳｓｔｅｍｓｗｉ化ＭｕｌｔｉｌｅＣｏｏｌｉｎ［］ｇ，ｇｙｇｙｐｇＭａｔｅｒｉ－Ｒ２０１３１ＷａｔｅｒＳｕｌｉｅｓ口？Ａｄｖａｎｃｅｄａｌｓｅｓｅａｒｃｈ２：２４９７２５００．ｐｐ］，，巧）２３ＣａｓｔｒｏＭＭＴＷＳｏｎＪＭＰｉｎｔｏ．ＭｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌＣｏｓｔｓｉｎＣｏｏｌｉｎＷａｔｅｒ［］，ｇ，ｇｓｓＥｎＲＤ－Ｓｙｔｅｍ口］？Ｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｅｅｒｉｎｅｓｅａｒｃｈａｎｄｅｓｉｎ２０００７８２：１９２２０１．ｇｇ，，（）ｇ［２４］王凤宁，霍玉龙．循环冷却水处理存在的问题及处理措施阴．城镇供水，２０１１，３６（２）：－６８７１．５周玉春：口．循环水系统缓蚀阻垢剂的研究Ｄ．杭州浙江大学２００４．］［］，－２．１２１１：４０４３微电解水处理器的杀茜作用研巧化给水排水２００１．［旬王雪峰，（）［２７］曹楚常腐蚀电化学［Ｍ］．北京：化学工业出版化２００４．８郑±忠项成林－．循环冷却水腐蚀及其控制１９８３１５４：３９４２．口］，［叮净水技术，，（）２２００８－２４４．［引宋序妝可持续用水发展状况的国际比较化中国给水排水：１２２１，，（）［３０］王荣，沈炳転，王耀．火电厂循环冷却水阻垢缓蚀性能的分析研究［Ｊ］．锅炉技术，２０－１１４３３：１４１７．，（）－２０１０２３：１６２１剛．］赵琼循环冷却水系统腐蚀情况分析及药剂控制方法化，（）［３２］孙津鸿．工业循环冷却水系统除垢方法实验研究［Ｄ］．天津：天津大学，２０１４．［３３龙山．电磁场协同处理电厂循环冷却水阻垢实验及机理研究［Ｄ］．呼和浩特：内蒙］古工业大学２０１４．，－３４．密闭式工业循环冷却水系统设计工业用水与废水机赖雪怡．２０１１４２０３：４４４７．［］，（）３５曹楚南．腐蚀电化学［Ｍ］．北京２００２．［］：化学工业出版社，３：铁林．水处理化学品手册Ｍ．北京化学工业出版狂２００５．［巧何［］，［３７］刘铁军．采用戊二酸类对循环水系统中微生物的治理町资源与环境２００７，１６（２０）：－１７７１７８．．３８申战辉城市污水生化化理出水回用于循环冷却水系统中缓蚀阻垢实验研究．［］［Ｄ］南京：南京大学２０１３．，８２ 西南石油大学工程硕±研巧生学位论文３－．２００２２１２５１５３．［列陈勇，杨胜：，蔡永循环冷却水化学处理技术化四川电力技术，，（）４０于建辉彭乔崔元成．麟幾酸盐型阻垢缓蚀剂的阻垢缓蚀行为研究饥．材料保护［］，，，２４４２－１２００８：１５．，（）［４１］马庆獲，等．给排水设计手册工业给水处理［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００５．８３'