某热电厂一次非典型水处理污染原因分析及对策_房金祥

62给水排水Vol.35No.122009某热电厂一次非典型水处理污染原因分析及对策房金祥(仪征化纤股份有限公司热电厂,仪征211900)摘要介绍了某热电厂发生的一次水处理污染经过,经分析排查,其原因主要是原料合成盐酸中混有含氯化苯的副产盐酸,氯化苯对橡胶衬里发生腐蚀溶胀。为此及时采取了应对措施、制定了危害识别及控制措施表。此次污染现象和原因均较为少见,可供相关单位借鉴。关键词化学水处理系统橡胶衬里盐酸氯化苯1水处理概况某热电厂化学水处理系统为二级除盐系统,水源主要是经混凝沉淀过滤后的低硅水及1#、2#对苯二甲酸(简称PTA)装置凝结水。水处理系统共有12台阳床、5台除碳器、12台阴床和10台混床,其工艺流程见图1。图1水处理工艺流程示意阳、阴床中离子交换树脂失效后分别通过31%合成盐酸、32%离子膜法氢氧化钠进行再生,混床用盐酸、氢氧化钠共同再生。盐酸储存在酸池(80m3/台)、酸槽(50m3/台)及计量箱(2.5m3/台)中,三者结构分别为混凝土衬环氧玻璃钢、钢衬胶及玻璃钢,盐酸再生流程见图2。图2盐酸再生流程示意2水处理污染经过2008年1月19日14∶00再生#4阳床时操作人员感觉到制水间有微量不同于以往的刺激性气味,但未查出异常;16∶00检查发现阳床地沟有少量沉淀在下部的白色油状物,同时检查各路来源,如低硅水、PTA凝水、酸、碱等,多次取样未发现其他异常。此时不同于以往的操作仅是:15日开始专用2#高位酸槽中的盐酸,19日9∶40用完余酸后置空。20日10∶00再生2#阳床时发现稀酸玻璃浮子流量计处有白色浮状物,2min后恢复正常,立即在稀酸排放口处取样发现有白色浮状物,一段时间后成团成油状沉积在底部,而再生其他阳床时又未发现白色浮状物。此时制水间仍有微量刺激性气味。21日8∶30再生阳床时又发现有白色乳状物,且在地沟已能聚集成团,立即在稀酸排放口处排放,并取样送到技术部门分析,最终判断为带有苯环的卤素取代物。10∶30开2#高位酸槽上人孔检查发现其橡胶衬里腐蚀严重,胶层发软发泡,特别是人孔处橡胶衬里呈粉碎性破坏状,竟能看到钢本体,酸槽内有油状附着物。20∶00取1#、2#低位酸池的上、中、下部酸样及近期来酸混合样共6只酸样,目测无油状物漂浮,检验判断酸样正常无有机物。21日制水间刺激性气味越来越浓烈,到了人不能忍受的程度,而且阳床出水也带有同样的刺激性气味。16∶00感觉除盐水中有微量刺激性气味,取样测除盐水CODMn为0.16mg/L,22日8∶30测定为CODMn0.08mg/L。水处理过程受到一定程度地污染。22日10∶30开1#高位酸槽上人孔,检查发现其橡胶衬里也有明显腐蚀,胶层有轻微发软,并有油状附着物,人孔处橡胶衬里还未呈粉碎性破坏状。取样检查酸液污染严重,呈混浊状,已经不能再使用。3事件追溯及污染原因分析2007年11月,因1#、2#低位酸池大修,启用长期备用的3#、4#低位酸槽,大修(历时50d)结束后停用3#、4#低位酸槽并进水置换,2天后3#低位酸槽发生穿孔,2008年1月3日开人孔检查发现橡胶衬里遭到严重腐蚀,人孔处橡胶衬里接近于粉碎性DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2009.12.017给水排水Vol.35No.12200963破坏状,和常规的橡胶衬里穿孔鼓泡损坏现象不一样。联系曾发生在2007年11月3#、4#低位酸槽的一根出酸管腐蚀穿孔,其橡胶衬里也基本呈粉碎性破坏状;在1#、2#低位酸池大修中曾发现内部池壁上附着较多油状物质,情况异常。因此,推断盐酸来源中很可能有异常物质进入。为此,着手对4#低位酸槽至1#、2#高位酸槽进行系统性检查。2008年1月8日,从人孔口检查4#低位酸槽情况尚好。15日开始专用2#高位酸槽酸,以便于置空后进行内部检查,至19日放空后在阳床再生时发生了前面所述异常。酸槽橡胶衬里是天然橡胶经硫化处理制成[1],对于高分子天然橡胶等非金属材料来说,腐蚀破坏一般是由于直接的化学作用或物理作用引起的,如氧化、溶解、溶胀等。金属腐蚀主要存在于表面,而橡胶的内部腐蚀则是常见现象。当橡胶表面和溶剂接触后,溶液会扩散到橡胶内部,表面和内部都可能发生一系列变化。聚合物分子起了变化,可引起物理机械性能如强度降低、软化或硬化等;橡胶受溶剂作用可引起溶膨或增重,表面可能起泡、变粗糙或变色,内部也可能变色,这在金属腐蚀中很少见。图3所示为橡胶与溶剂接触后的复杂多层结构,在凝胶层和固体溶胀层中通常含有多量溶剂,更有少量溶剂渗入聚合物内,形成浸润层,使聚合物的物理化学性能发生改变,有时固体溶胀层由于内应力的作用可产生破裂[2]。图3聚合物和溶剂界面的结构示意从现场出现的刺激性气味及从稀酸中取出的白色油状物,说明盐酸中有异常有机物。做白色油状物盐酸溶解试验:大部分白色