姚 來，萬金良，陳雪松

（中化吉林長山化工有限公司，吉林 前郭 131109）

1 存在的問題

我公司是以煤為原料，采用恩德粉煤氣化技術(shù)造氣的中型氮肥企業(yè)，生產(chǎn)能力為，合成氨180kt／a，尿素300kt／a。公司現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)5套，分別為1?！?＃、6＃循環(huán)水系統(tǒng)，原各循環(huán)水系統(tǒng)在濃縮倍數(shù)1.5～2下運行多年，采用一次水補水，廠內(nèi)總排水量365t／h。經(jīng)2009年上半年給排水及污水系統(tǒng)綜合治理，總排水量減少185t／h；同時，由于減少了一次水的用量，循環(huán)水實現(xiàn)了閉路循環(huán)，濃縮倍數(shù)增高、濁度上漲、電導(dǎo)率上升，這是當(dāng)初在做一期工程就預(yù)料到的情況。為了避免發(fā)生濃縮倍數(shù)過高而造成結(jié)垢現(xiàn)象，采用對循環(huán)水系統(tǒng)進行大量的排污來維持其濃縮倍數(shù)，這對水資源是很大的浪費，所以，提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)尤為重要。

2 改造方案

2.1 全廠循環(huán)水現(xiàn)狀

（1）一次水水質(zhì)（表1）

表1 一次水水質(zhì)情況

（2）1＃循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水量8400m3／h，系統(tǒng)水量3000m3／h，換熱器材質(zhì)為碳鋼，補水采用一次水。

（3）2＃循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水量11000m3／h，系統(tǒng)水量7000m3／h，換熱器材質(zhì)為碳鋼和銅，補水采用一次水。

（4）3＃循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水量夏季4000m3／h、冬季2000m3／h，換熱器材質(zhì)為碳鋼和銅，補水采用一次水。

（5）4＃循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水量2100m3／h，換熱器材質(zhì)為碳鋼，補水采用一次水。

（6）6＃循環(huán)水系統(tǒng)。循環(huán)水量6000m3／h，換熱器材質(zhì)為碳鋼和不銹鋼，補水采用一次水。

2.2 循環(huán)水零排污改造方案簡述

循環(huán)冷卻水量大，要降低排放污水，抓好循環(huán)水管理是關(guān)鍵。循環(huán)水節(jié)水唯一手段——提高濃縮倍數(shù)，實施增濃減排技術(shù)。目前，全公司循環(huán)水水量為31500m3／h（不含造氣、脫硫工段），循環(huán)水濃縮倍數(shù)大多在2倍左右，與先進指標(biāo)的4～6倍有不小差距，按固定條件計算，2.5倍時排污率為0.6%，而4倍時為0.2%，5倍以上時幾乎不排污。蒸發(fā)損失和風(fēng)吹損失按0.6%計，按若不進行閉路循環(huán)，補水率按1.2%計，每小時補水378m3／h；排污按0.6%計，排水量189m3／h。

不少企業(yè)之所以循環(huán)水濃縮倍數(shù)上不去，一是因旁濾不好（或未有），水中雜質(zhì)含量大，阻垢藥品性能不適應(yīng)增濃后對水質(zhì)的要求；二是系統(tǒng)有泄漏；三是旁濾反沖洗耗水多。若強行不排污而提濃，必然會造成系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕、軟泥沉積而影響生產(chǎn)。

2010年，經(jīng)公司生產(chǎn)技術(shù)部門研究和對比，并報中化化肥總部批準(zhǔn)，決定采取以下改造方案。

（1）增加高效旁濾器。循環(huán)水不清潔、懸浮物高，不但影響濃縮倍數(shù)升高，還會造成藥劑費用增大，循環(huán)水清潔是提高濃縮倍數(shù)的條件，應(yīng)予以重視。

目前，所用過濾設(shè)備填料多選石英砂，但無煙煤截污力小，反洗水耗大。為此，徐州水處理研究所新開發(fā)的一種稀土雙均粒填料，是一種換代產(chǎn)品，均勻、呈球形填料增加了截污力，其表面進行稀土處理，使其帶正電荷，可吸引雜質(zhì)（雜質(zhì)帶負(fù)電）。這種截污、吸附雙功能的新型填料，截污力是石英砂的3～4倍，反洗水減少70%以上，完全可滿足增濃后對凈水的要求，循環(huán)水在高濃縮倍數(shù)運行條件下仍保持清潔。

（2）增設(shè)旁濾反洗水澄清回用裝置。旁濾器反洗水利用本循環(huán)系統(tǒng)的水，此水只是懸浮物高，含鹽量并不高。旁濾反洗水及脫鹽水站反洗水通過集水池收集起來，經(jīng)澄清器處理后，清水返回系統(tǒng)，循環(huán)水才做到真正的閉路循環(huán)。泥水送至終端污水濃縮池或造氣污水沉降池。

（3）增設(shè)加藥裝置。為保證循環(huán)水水質(zhì)的相對均勻穩(wěn)定，加藥利用加藥裝置連續(xù)加入。

2.3 工藝流程（圖1）

圖1 循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程框圖

2.4 主要設(shè)備

改造須新增加的主要設(shè)備包括：旁濾設(shè)備，澄清器、澄清器加藥裝置，循環(huán)水連續(xù)加藥裝置，水泵，設(shè)備配套的閥門、管材等。

3 效益評估

我公司目前循環(huán)水系統(tǒng)運行費用為120萬元／a，按8000h／a計算，藥劑費用約為0.4元／m3。改造后循環(huán)水藥劑運行費用和改造前基本一樣，但改造后每年不僅可省水1600km3，而且還可省電約240000kW·h（按0.15kW·h／m3水計）。自2010年10月23日裝置投用以來，各循環(huán)水系統(tǒng)運行良好，水質(zhì)得到很大程度提高，濁度明顯下降，確保了循環(huán)水系統(tǒng)平穩(wěn)、高效地運行，不僅達(dá)到了節(jié)能減排的目的，還為公司帶來了可觀的經(jīng)濟效益。