净循环水系统水质稳定试验与分析

第22卷2004. 6(总第114期)冶金设备管理与维修净循环水系统水质稳定试验与分析胡予秋王小美(安钢炼铁厂安阳 455004浙江武义自来水公司 武义 321200)商要通过水质稳定试验,确定了阻垢分散剂的投加量及杀茵灭藻剂的使用浓度,循环系统稳定顺行。关键词水质试验药判加药量安钢炼铁厂净循环冷却水系统总贮水量200m3 ,循环根据水质分析结果,分别对其朗格利尔(Langlier)饱和量400m'/h,补充水量10~ 15m/h.系统管道材质为碳钢，指数 和雷兹纳(Ryzner)稳定指数判定,由于碳酸钙饱和.换热器材质为紫铜。循环冷却水通过循环水泵进人设备换pHs是根据平衡理论推导出来的,对实际作用中各种复杂热器，进行热交换,回水经冷却塔冷却后回到吸水井,换热因素考虑不全面,没有考虑结晶、电化学过程和水中胶体的器进口水温25C、出口水温28Cr全厂分为2套系统。为合影响,而且把碳酸钙既可延缓腐蚀又促使结垢来考虑,所以理确定水处理药剂及加药量,我们分别对2系统进行了水水质腐蚀和结垢问题应该将饱和指数L.SI与稳定指数RSI质稳定试验。配合应用,用来分析循环冷却水补水系统和在不同浓缩倍该试验遵照国家标准GB/50050- 95<工业循环冷却水率下的水质结构或腐蚀倾向。处理设计规范)规定的原则和标准进行拟定。RSI= 2pHs-pH敞开式循环系统标准如下:污垢热阻值为1. 72X10-+ .pHs= (9.3+A+B)- (C+D) (A,B,C,D 为可查表~3.44X 10~‘(m2●K)/W，碳钢腐蚀率小于或等于系数)0. 125mm/a,铜腐蚀率小于或等于0. 005mm/a,异养菌总.饱和指数与稳定指数指标见表2。数小于5X 105个/mL.试验中筛选的水处理药剂主要采用国家推广使用的有表2饱和指敷与稳定指数指标机膦低磷系统产品,经试验证明,性能指标均能达到GB/.SI>0结垢LSI=0时稳定50050-95中有关规定的内容,甚至优于国家标准的要求。LSI<0胸蚀RSI<3.7严重结垢1循环水系统结垢腐 蚀原因分析RSI=7.5~9.0严重腐蚀 RSI=5.0~6.0 轻度结垢敞开式循环水系统是冷却水通过敞开式对流、蒸发面RSI=7.0~7.5 轻微腐蚀 RSI=6. 0~7.0水质较稳定得到冷却,其冷却水可以循环使用，直至被浓缩到一定的浓缩倍数后再行排放的冷却水系统。循环后可以大量节约用从表1指数判断结果可知:炼铁厂2套系统的循环冷水,尤其在北方等缺水地区更为适合。由于循环水在运行过却水属于结垢性的水质,随着浓缩倍率的增加,结垢的趋势程中不断依缩,溶解氧和二氧化碳含量也随之改变,导致水增强。水系统在5种浓缩倍率条件下均判定为结垢性的水质发生较大变化,大致情况为:水中各离子增加、溶解氧增质，当浓缩倍率为2.5时,为严重结垢性水质。因此我们在加、循环水中CO:脱除、微生物繁行、电偶腐蚀等。因此容配方筛选时主要侧重于选择性能优良、对钙的容忍度高、阻易引起系统的腐蚀结垢、沉积和微生物生长,需要投加一垢能力较强的阻垢分散剂。但水中存在溶解氧等因素,也有定量的阻垢剂和缓蚀剂来控制系统中的腐蚀和结垢现象。可能对金属结构产生腐蚀的可能性,同时流经冷却塔时可能会进人尘土杂质，光照和环境都给细菌和藻类生长繁殖2水质稳定指数判断提供了有利的条件,菌藻在生长繁殖过程中产生生物粘泥2.1水质分析根据某中心实验室在安钢炼铁分厂现场取得水样进行富集,其代谢产物都可能加速设备的腐蚀速度,因此在水处分析的结果,现场运行的循环冷却水补水水质指标见表1.理整体方案充分考虑阻垢的同时,也综合考虑对系统缓蚀和杀菌灭藻的治理。表1系统-.二补充水水质指标3两系统的阻垢分散剂确定试验分析项目3.1阻垢 试验统_+总硬度+Ga2+ 总容解固形物SOF-总碱度Mg2+HOO- C-3.1.1 试验方法.plmg/L_ mg/L mg/Lmg/n/Lmng/L_ g/ mg/L试斯中国煤化工W按-定的浓度投一7.2 487.2 348.7160309.524.41 3.8541 80.51入现场:浴锅中进行浓缩，三二7.1 452.4 313.82801.116.198 3.8.5 619.8 53.1温度控MHCNMHG表中:一以CaC0s计.3.1.2试验结果2.2 水质评价3.1.2.1浓缩倍寧的判断依据冶金设备管理与维修第22卷2004. 6(总第114期)本实验的浓缩倍率.以下列经验公式判断:另从杀菌灭藻剂衰变试验结果可知80mg/L的ALT-SM投加48h后,其杀菌率仍然维持在95%以上。0A-CI- YDH .3.3.2杀茵天藻剌与阻垢缓蚀剌相互彰 响试验其中:YD--水中的硬度/(mg/L);杀菌灭菜剂不仅要有较好的杀菌效果,低毒广谱,而且Cl--氯离子浓度/(mg/L).还必须对配合一起使用的阻垢缓蚀剂无相互影响。为此,我当OA=0.2时,K为最高浓缩倍率;0A=0时,K为们将100mg/LALT-SM与筛选出的阻垢分散剂ALF-稳定浓缩倍率;最高浓缩倍率时相应的碳酸盐硬度即为极ZF,30mng/L混合使用,放置模拟水中，测定阻垢率、缓蚀率限碳酸盐硬度。及杀菌率。整理实验数据见表5。3.1.2.2 浓缩倍率的确定系统一浓缩倍数试验见表3。表5杀菌灭藻剂与 阻垢缊蚀及相互影晌试验表3系统一浓缩倍数试验药剂名称使用浓度阻垢紫铜腐蚀率杀菌率%mm/aALF-ZF:用量 a-IDKc稳定浓缩最高浓缩ALF-ZF: 30mg/L1000.002mg/Img/L倍率87.76501.81.09 0. 06从试验数据来看,同时添加杀菌灭藁剂与缓蚀阻垢剂，93.39 482.31.16 0.17相互并不影响,不降低药剂效果。096.61 482.3 1.20 0.211.3.4动 态模拟试验88.56 535.91.10 0.00为了验证以上阻垢和缓蚀试验结果,使试验效果更接103.9 584.6 1.29 0.09近现场热交换情况,必须采用动态模拟试验，在实验室给定128.0 696.71.59 0. 16条件下，模拟现场的流速、流态、水质、金属材质、换热强度15142.5 755.21.77 0. 221.1 1.和冷却水进出口等主要参数,连续试验15d后,检查腐蚀与154.6 930.60.01结垢情况。将循环水浓缩倍率维持在1.5~2.5之间时的结170.7 979.32.12 0.11果见表6.182.8 1042.6 2.27 0. 1330188.4 1037.72.340.211.9表6动态模拟试验数据数药3.2旋转挂片 腐蚀试验ALF-ZHALF-ZF试验仪器:RCC- I型旋转腐蚀挂片试验仪,材质采用项目_(5m/L)(5mg/.)碳钢和紫铜。污垢热阻1.95X10-+1.81X10-* 4. 76X10-腐蚀率(mm/a)=87600(W.-W。- - W')/(STp)(m2. K)/W式中W.- 试验前试片重量/mg;碳钢腐蚀奉0.0310.0250.315Wo- -. 试验后试片重量/mg;nn/aWo--试验酸洗失重;紫恫腐蚀率0.0030.0010.009 .W1-W.-w.'一试验后 的试片平均失重;S--试片总表面积,S = 28cm2;T一试片 放置时间/h;3.5结果分析 .p- -试片比重/(g/cm2),紫铜8. 94,碳钢7. 92.通过试验,筛选出符合系统的水处理剂ALF-ZH和杀系统二试验腐蚀速率紫铜为0.02~0.013mm/a,碳钢菌灭藻剂ALT-ZM;投加浓度分别为系统一(系统二):为0. 21 ~0.284mm/a.30mg/L(45mg/L)和100mg/L时阻垢率均可达100%;紫3.3杀菌灭藻试验铜腐蚀率0.002mm/a,碳钢腐蚀率0.021mm/a,杀菌率可3.3.1杀茵试验达100%;因试验与现场存在-定区别,现场浓缩倍率控制试验方法:把含菌量的富集水样200mL倒人500mL在2. 0~2.5.已灭菌的三角瓶中并塞上脱脂棉,取样化验异养菌数,即原.5结语始菌数,然后加入一定量的杀菌灭藻剂ALT-SM置于细根据现场情况,经过多次的科学试验,筛选出符合现场菌培养箱中,加药后每隔4h化验细菌总数,按下式计算杀菌率,计算结果如表4.使用的阻垢分散剂ALF-ZF1.缓蚀阻垢剂ALF-ZH和杀.杀菌率(%)=原始菌数-存活菌数x 100菌灭藻剂ALT-SM的运行加药配方,阻垢率达99%以上，原始菌数杀菌率达100% ,碳钢和铜的腐蚀率均优于国家标准。通过试验明确了阻垢分散剂的投加量及杀菌灭藻剂的使用浓表4不同剂量下的杀菌率中国煤化工堅。三分药剂、七分管ALT-SM/(mg/L)70809010理,通理,目前,炼铁厂两循环水iYHCNMHG,取得了令人情意的.杀菌率/% .87.499.5 99. 7效果。(2004-08-02收稿)-11一