闭路循环水系统粘垢的研究与处理_俞晋江

闭路循环水系统粘垢的研究与处理俞晋江(太钢供水厂,太原)张爱莲(中化工程第二建设公司,太原)摘要闭路循环水系统中粘垢的存在具有很大的危害。本文针对太钢连铸结晶器闭路循环水系统中形成粘垢的研究分析,找出其处理办法。关键词闭路循环水系统粘垢清洗预膜1概述闭路循环水系统中粘垢的存在,具有很大的危害——恶化水质;使传热效率下降;过水断面减小以致增加了水力阻抗,减少了水的流量;不均匀的沉积也往往会造成局部腐蚀。因此,它不仅影响循环水系统的正常运行,而且还会引起生产工艺上的失调,使生产受到影响,甚至出现严重事故或被迫停产检修。因此研究闭路循环水系统粘垢产生的原因及其对策是非常重要的。本文针对太钢连铸机结晶器闭路循环水系统产生粘垢的研究分析,找出其排除粘垢的方法。2太钢连铸机结晶器循环水系统粘垢的发现太钢连铸机结晶器冷却系统冷却采用闭路循环,其用水量小,水质不受工艺污染。由于结晶器的传热强度大,表面温度高,为了防止结垢,设计用0.1德国度的软水作为补充水,并选用南京化工设计研究所研制的产品RTX—CS复合缓蚀剂,防止腐蚀,控制沈度为2000ppm。通常认为,该系统水质干净,不需特殊处理,只控制药剂沈度即可。但在一次取样时,发现水样发红。将原水放掉,系统冲洗20min后,补上新水。半个月,做二次挂片试验观察,整个插片布满棕色粘垢。由于不能停车处理,维持三个月后,结晶器内壁附着7～8mm厚的粘垢,严重地影响了正常换热。3分析与讨论对发红水样进行化验分析,其总铁量为12.1mg/l,大大超过设计要求;对二次挂片做腐蚀速度测试,其结果为0.165mm/a、0.1958mm/a,全都超过国家控制标准。三个月后的水质测定,其总铁含量高达56.4mg/l,悬浮物含量高达72mg/l;仔细观察粘垢,其外表面为棕红色,内部为黑绿色,味异臭呈颗粒状,手感润滑。取样450℃灼烧,减量是41.6%,证明属水中微生物与水中悬浮物共同作用的产物;测量记录高位水箱中水的温度为30℃～40℃,而微生物生长的最佳温度为30℃～38℃,这又为微生物的生长提供了适宜条件;对补充软水进行化验,其结果如附表。·37·1998年第20卷第5期化工施工技术DOI:10.16264/j.cnki.1672-9323.1998.05.009附表补充软水与设计水质对照表项目PH硬度(g/h)总铁(mg/l)氯根(mg/l)硫酸根(mg/l)油(mg/l)悬浮物(mg/l)补充软水10～141.43.2556.5161.402.89设计要求7～9<2<0.5<50<200<5<50从补充软化水的水质分析结果可知,其PH较高,因此使RTX-CS复合缓蚀剂中的锌盐大部分与补充软水中的OH-结合,生成难溶沉淀物而消耗掉,失去锌盐在缓蚀剂中的增效作用,降低了缓蚀剂的功能,而且补充水中总铁含量大大超过设计水质标准,为铁细菌的生长提供了营养源。此外,缓蚀剂RTX-CS水解为正磷,是微生物的营养成份,促进了菌藻的繁殖。4结论综上所述,由于补充水中总铁含量大大超过了设计水质标准,加之缓蚀剂水解为正磷,为铁细菌提供了营养源、促进了菌藻的繁殖,高位水箱中30℃～40℃的水温,为微生物的生长提供了适宜的条件。铁细菌不断繁殖、增长,附着在水容器壁上,形成大量棕色粘垢且水色发红;这种粘垢内部很容易产生厌养菌厌氧菌还原循环水中的SO4-2成S-2,与管金属形成微电池,引起点蚀,生成黑绿色有异臭的产物。因此,这种粘垢的存在,不仅易引起管道断面缩小,降低热交换效率,甚至导致管道堵塞,促进金属腐蚀过程,是一个不容忽视的大问题。5处理根据近几年循环水加药处理的经验,如果能控制微生物的繁殖,对整个循环系统的结垢和腐蚀就可以解决,反之,无论使用何种高效缓蚀阻垢剂,都难以获得满意的效果。因此,处理办法是:5.1先加入100ppm的801杀菌灭藻剂,同时控制PH在6.5～7,浸泡16h,循环1h后放掉。5.2用专门的TN～3清洗预膜剂与TH～5消泡剂清洗分散,循环48h,并换上清水反复冲洗,经检验容器中粘垢彻底消除。5.3我们根据有关资料介绍及平时挂片预膜经验,采用硬度较大的水,加入TW-1800ppm进行预膜处理后,换上软水投入运行,在运行过程中,定期冲击性加入801杀菌剂。运行三年来,效果比较满意。水质清亮,总铁含量保持在4.5mg/l左右,悬浮物保持在10mg/l左右。通过连铸闭路循环水系统粘垢的研究与处理,我们认为必须根据水质,灵活掌握,严格控制水质指标,做好水系统的处理工作,而清洗和预膜又是水处理的必要环节。一个好的清洗方案,对新系统可以提高预膜效果,减少腐蚀和垢的产生。对老系统则可以保证长期安全生产,降低操作费用,节约能源,延长设备使用寿命。参考文献1顾夏声·李献文《水处理微生物学基础》19822邢建等译《废水生物处理过程设