軋制高壓管循環(huán)冷卻水處理技術(shù)方案
前言
某鋼管廠高壓鍋爐管工程,設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)管徑25~114mm、壁厚2.5~12mm的熱軋無(wú)縫鋼管16.5×104t。主要設(shè)備三大主機(jī)為:穿孔機(jī),連軋機(jī),張堿機(jī),由德國(guó)德馬克公司提供。
投運(yùn)初期,生產(chǎn)不正常,加上補(bǔ)充水的水質(zhì)較好,系統(tǒng)全為新設(shè)備,故未對(duì)水處理給予足夠的重視。但是在1999年底全廠大修時(shí),將設(shè)備打開(kāi)后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題嚴(yán)重。一是腐蝕,從設(shè)備表面看,多處呈均勻腐蝕。經(jīng)測(cè)定點(diǎn)蝕深度最大處為1.2mm,水中鐵離子含量高達(dá)2.4mg/L,碳鋼腐蝕速率為0.45mm/a,遠(yuǎn)大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的0.125mm/a。二是微生物及藻類(lèi)繁殖,目視可見(jiàn)冷卻塔填料、積水池壁的青苔及藻類(lèi)。分析表明:水中異養(yǎng)菌總數(shù)達(dá)5.5×106個(gè)/mL。細(xì)菌引起的粘泥大量沉積在換熱設(shè)備中,堵塞水管冷卻塔填料及換熱設(shè)備。如12臺(tái)電機(jī)設(shè)備,30臺(tái)換熱器,加熱爐4座,運(yùn)行不到一年時(shí)間因腐蝕不得不更換。因此,必須進(jìn)行循環(huán)水的加藥處理。
1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概況
1.1 系統(tǒng)的組成
詳見(jiàn)工藝流程圖1、圖2。
1.2 工藝參數(shù)
該項(xiàng)目總用水量為2320m3/h,其中凈環(huán)水系統(tǒng)為1307m3/h,設(shè)計(jì)水的循環(huán)率為94.8%,濃縮倍數(shù)為2.5,采用兩座600m3/h、溫差△t為10℃(進(jìn)水42℃,出水32℃)的冷卻塔,補(bǔ)充水量120m3/h,水質(zhì)見(jiàn)表1。濁環(huán)系統(tǒng)為1013m3/h,循環(huán)率為92%,濃縮倍數(shù)為2.0,采用一座1000m3/h的冷卻塔,其補(bǔ)充水為凈環(huán)系統(tǒng)的排放水,約為50m3/h。兩個(gè)系統(tǒng)中的主要材質(zhì)都為a3鋼、黃銅。
2 水處理的方案
根據(jù)循環(huán)水中微生物、藻類(lèi)較嚴(yán)重這一點(diǎn),我們選用了兩種殺菌劑交替使用。一種是以剝離為主的非氧化型殺菌劑新潔爾滅,該藥劑不但具有很強(qiáng)的剝離作用,還有很好的殺菌能力,尤其對(duì)硫酸鹽還原菌。日常投加的殺菌劑是以抑制為主的非氧化型殺菌劑異噻唑啉酮。經(jīng)試驗(yàn),該種殺菌劑的殺菌率可達(dá)99%以上。
3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用
3.1 系統(tǒng)清洗與鈍化
首先對(duì)凈、濁循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了不停車(chē)清洗。其次是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)表面及管道、填料中的粘泥及藻類(lèi)進(jìn)行一次殺生剝離。所投清洗劑為檸檬酸加表面活性劑OP及緩蝕劑,控制pH值2~3,運(yùn)行24h后置換排放,并進(jìn)行鈍化處理。鈍化劑以NaNO2為主,調(diào)pH至9.5,24h后置換排放。分析結(jié)果顯示:總共洗掉鐵銹(以FeO計(jì))454kg,粘泥及泥垢全部洗掉,大多數(shù)設(shè)備表面呈現(xiàn)金屬本色。
3.2 預(yù)膜及日常運(yùn)行
系統(tǒng)清洗鈍化處理后,隨即投入預(yù)膜處理,在pH為7.0時(shí)加入1000mg/L的預(yù)膜劑(主要成分為三聚磷酸鈉、苯磺酸鈉和表面活性劑),運(yùn)行48h,掛片表面呈暗亮色,說(shuō)明預(yù)膜效果良好。然后轉(zhuǎn)換排放,使預(yù)膜劑含量降至100mg/L后轉(zhuǎn)入正常投藥。
日常投藥采用加藥裝置,用計(jì)量泵進(jìn)行。加量為30mg/L。對(duì)濁環(huán)系統(tǒng)的加藥,采用凈環(huán)水的排污水作為濁環(huán)水的補(bǔ)充水,適當(dāng)再補(bǔ)加約10mg/L與凈環(huán)系統(tǒng)相同的藥劑。同時(shí)用碳鋼掛片進(jìn)行監(jiān)測(cè),每天對(duì)水質(zhì)及藥劑含量進(jìn)行分析。投藥運(yùn)行至今已有一年,整個(gè)軋鋼生產(chǎn)線(xiàn)的水處理指標(biāo)正常,系統(tǒng)濃縮倍數(shù)達(dá)3倍。腐蝕控制在0.035mm/a,微生物指標(biāo)經(jīng)測(cè)定為2.1×102個(gè)/mL。
4 存在問(wèn)題
經(jīng)過(guò)對(duì)循環(huán)水投藥運(yùn)行后,解決了系統(tǒng)的腐蝕和微生物問(wèn)題,但水中的油含量(>20mg/L)和作為軋管冷卻劑的石墨粉(≤200目),對(duì)設(shè)備的影響還是顯而易見(jiàn)的。下一步準(zhǔn)備采用投加無(wú)機(jī)及有機(jī)高分子絮凝沉降劑,將此問(wèn)題解決。使?jié)岘h(huán)系統(tǒng)的乳化油降至10mg/L以下,去除石墨粉使循環(huán)水的處理更進(jìn)一步。
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