李樹彬 孟令輝 王光春

摘 要：循環(huán)水系統(tǒng)作為降低工業(yè)生產用水成本與保護環(huán)境的重要方式，是當前社會重點關注的內容。循環(huán)水濃縮倍率是重要的經濟指標，對循環(huán)水系統(tǒng)運行產生了至關重要的影響。針對目前循環(huán)水補水為礦井水，水質較差，導致循環(huán)水水質惡化的情況，提出合理化的水處理措施，避免了系統(tǒng)腐蝕、結垢的風險，濃縮倍數由2.3提高到目前的4倍。

關鍵詞：循環(huán)水補水 循環(huán)水水質 無閥過濾器

中圖分類號：TM2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0095-02

1 循環(huán)水系統(tǒng)現狀分析

循環(huán)水濃縮倍數是控制循環(huán)水系統(tǒng)運行的一個重要經濟指標。提高循環(huán)水濃縮倍數，既可以降低補水量，也可以減少排污量，對降低生產用水成本，保護環(huán)境，有著非常重要的意義。

開元生化有限公司循環(huán)水系統(tǒng)屬于敞開式系統(tǒng)，系統(tǒng)目前的循環(huán)量為6000m3/h，保有水量為5000 m3/h。循環(huán)水補水自7月底開始，由河水改為礦井水，水質較差，水系統(tǒng)濃縮倍數規(guī)定是 2.5倍，但實際運行約 2.3 倍，目前已經運行三個月。在這個濃縮倍數下，系統(tǒng)的補水量和排污量較高。由于循環(huán)水中溶解的雜質太多，運行過程循環(huán)水經過不斷地循環(huán)、濃縮，導致循環(huán)水的堿度、鈣硬增加，增加了系統(tǒng)腐蝕、結垢的風險。循環(huán)水補水和循環(huán)水水質數據如表1。

上圖可以看出，鈣硬度加堿度大于1100ppm，已經超GB50050-2007的標準。因此，必須采取有效措施完善循環(huán)水系統(tǒng)，既能改善水質，又能提高濃縮倍率。

2 提高濃縮倍率的有效措施

2.1 改善循環(huán)水補水的硬度

我們從圖1可知：補充水的硬度對系統(tǒng)的結垢情況和腐蝕情況有著重要的影響。硬度太高會加重系統(tǒng)結垢情況，相反硬度太低會加重系統(tǒng)腐蝕情況。因此，綜合考慮補充水的硬度，根據水質數據，基于目前的補充水水質， 在工藝不變的條件下，采用非常成熟的純堿/石灰法降低補充水的硬度。將液堿改為熟石灰 ，噸水劑量在300～400ppm 之間。并在原水池加入碳酸鈉，噸水劑量在100～200ppm之間。以CaCO3 計，原水鈣硬度可控制在200ppm 以下；以Ca計，原水鈣硬度控制在約 80ppm。

2.2 加酸調節(jié)循環(huán)水的pH

公司使用的是濃硫酸自動加藥系統(tǒng)調節(jié)循環(huán)水的PH，PH值控制范圍在7.8—8.2之間。通過濃硫酸的加入，進一步降低循環(huán)水中碳酸鹽硬度，把循環(huán)水中碳酸鹽硬度轉化為非碳酸鹽硬度，反應是：

Ca（HCO3）2+H2SO4 CaSO4+2CO2 +2H2O，

由于CaSO4的溶解度大大高于碳酸鈣，所以可以防止結垢。

2.3 選擇分散效果好的緩蝕阻垢劑

通過改善循環(huán)水補水硬度和在循環(huán)水中加酸可以進一步降低循環(huán)水補水的硬度。當循環(huán)水補水的硬度降低到150ppm（以碳酸鈣計）以下時，再加強阻垢劑的分散性能。我們選用的藥劑是低膦鋅鹽，先加入緩蝕阻垢劑A，再在高熱負荷區(qū)域加入阻垢分散劑B，并配合活性溴殺菌方案進行處理，同時在高溫季節(jié)，根據需要采用非氧化性殺菌劑。這樣的藥劑方案，可以在很大程度上降低系統(tǒng)的結垢和腐蝕風險，而且能很好地控制微生物的生長。緩蝕阻垢劑具有螯合性能、抑制性能和分散性能。螯合劑與陽離子形成螯合物或絡合物，將金屬離子封閉起來，阻止其與陰離子反應生成水垢，其結果是降低了水中游離的鈣、鎂離子的濃度，因此起到緩蝕阻垢的作用。而分散劑是一類陰離子型或非離子型高分子聚合物，它們吸附在晶核上，使晶核表面形成雙電層，互相排拆，阻礙微粒相互接觸，使其長時間分散于水中。所以本系統(tǒng)按水質的要求，減少系統(tǒng)結垢，選用了螯合性能、抑制性能及分散性能較強的阻垢劑?，F場使用后，保證高硬、高堿水質濃縮后不在換熱器表面結垢，具有較好的使用效果。

2.4 綜合管理方面

（1）加強無閥過濾器的應用

無閥過濾器的作用一般是降低循環(huán)水中的濁度。根據循環(huán)水濁度的要求，部分循環(huán)水回水經過無閥過濾器處理后，再返回系統(tǒng)內。通過無閥過濾器，把循環(huán)水的濁度控制在20 mg/L以下。實際運行過程中，循環(huán)水的濁度控制在4～5mg/L之間。系統(tǒng)在低濁度下運行，不僅可以避免污垢沉積，而且不會影響阻垢劑的阻垢性能。所以，加強無閥過濾器的管理，確保循環(huán)水水質，也是提高濃縮倍率的重要措施之一。

（2）加強各裝置循環(huán)水使用的管理，嚴禁私自排放循環(huán)水

生產運行部門對各裝置循環(huán)水使用情況進行匯總，安裝循環(huán)水流量表。同時加強管理考核，嚴禁私自排放循環(huán)水。如果有裝置或設備不運行長期不運行的情況，必須使用循環(huán)水沖洗機封、管道，一定要通知生產部門，確保被污染的循環(huán)水不進入循環(huán)水回水系統(tǒng)。

（3）用水質比較好的深井水作為部分循環(huán)水的補水

采用深井水作為循環(huán)水的補水，深井水水質比循環(huán)水補水水質要好，各項分析指標都遠遠低于循環(huán)水補水水質。深井泵可以提供30m3/h的水量，這樣每天可以減少720 m3的補充水量。

（4）嚴格控制循環(huán)水池液位

加強循環(huán)水池液位的管理，及時調整補水量與排污量，使水量達到平衡。把循環(huán)水池液位嚴格控制在約5米處，操作人員時刻關注水池液位，把液位控制在指標范圍內。并且，在低壓下對補水進行預處理時，給循環(huán)水泵加裝變頻器 ，從原來的間歇供水改為連續(xù)供水，保證水量穩(wěn)定。

3 效益分析

在循環(huán)水量為6000m3/h、涼水塔進出口溫差為6℃、涼水塔風吹損失水量以0.05%計、入塔空氣干球溫度為25℃的情況下，濃縮倍數由2.3倍提高到目前的4倍。（如表2）

備注：排污費和水資源費按照實際循環(huán)水補水量計算，排污費：2.56元/t，水資源費：0.31元/t，一年8000小時計。

4 結論

把循環(huán)水濃縮倍數提高到合適的范圍內，既可以降低補充水量，又可以降低排污量，節(jié)約水處理藥劑的消耗量，降低冷卻水處理成本。

通過分析循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題并加以解決，使循環(huán)水濃縮倍數達標。今后要在優(yōu)化補充水水質、加強無閥過濾器和換熱器的管理、監(jiān)測和控制循環(huán)水水質上下功夫。對于超標項目，及時分析原因，采取相應措施對其處理，確保循環(huán)水的水質合格。

參考文獻

[1] 程明杰，興治家.火力發(fā)電廠水資源的合理利用[J].工業(yè)用水與廢水， 1994（4）.

[2] 曾洋波.電廠循環(huán)冷卻水加藥控制的探討[J].黑龍江科技信息，2007（12S）：23.