提高高炉循环水质量药剂调整方案

刘芸　钱丽莉

摘 要：合理控制循环水浓缩倍数，这是目前工业循环冷却水系统节水减排的关键所在。但随着浓缩倍数的提高，对水质运行质量会造成难度，如产生结垢、腐蚀或软泥沉积等新的问题。通过合理调整药剂配方比例，保证循环冷却水系统处于一个稳定平衡状态，节水才能成为可能。

关键词：浓缩倍数；腐蚀；结垢

前言

在敞开式循环冷却水系统中，浓缩倍数是一项主要指标。浓缩倍数越大，说明水重复利用率越高，排污越少，补水也会越少。所以说，提高浓缩倍数是节水之关键。

循环冷却水在运行中，水会发生蒸发损失、风吹损失、排污损失及泄漏损失。为了维持水池水位，会进行相应补充。以上四种损失之总和就组成了补水量。循环水中溶解盐类也会随之产生浓缩，这是因为蒸发损失所产生水量，基本不会带出盐类，而补入水质中盐类会在循环水中积聚，所以水系统运行时间长，循环水中盐类也会发生相应浓缩。我们就是利用某种盐类的浓缩来测算浓缩倍数。较常用方法是利用水中氯离子，计算方法：

浓缩倍数=循环水中Cl-/补充水中Cl-

为了节水减排，必需弄清浓缩倍数同排污率关系，补水量由：蒸发损失+风吹损失+渗漏损失+排污损失组成。渗漏损失纯为外部因素，可不计。风吹损失则与吹风量、塔型及有否收水器有关，一般按循环水量的0.1～0.2%估算。蒸发损失主要由外界气温、湿度、塔型、冷热水温差等因素决定，而排污损失则和水质及药剂处理允许的浓缩倍数有关。

1 高炉系统水质情况

唐山不锈钢公司现有450m3高炉2座， 550m3高炉2座，其中1#、2#高炉总循环量为6800m3/h，3#、4#高炉循环量均为3800m3/h。

1.1 高炉补水水质：

总硬度：320mg/L；

钙硬度：150-200mg/L；

总碱度：60-70 mg/L；

氯离子：110-120mg/L。

1.2 按照浓缩倍数为3倍计算浓缩后循环水质情况：

总硬度：960mg/L；

钙硬度：450-600mg/L；

总碱度：180-210 mg/L；

氯离子：330-360mg/L。

2 药剂调整方案

从数据我们可以看出，补水浓缩倍数提高后，循环水的数据中硬度、氯离子都升高，但是钙硬度+总碱度仍小于1100mg/L的国家标准，要求化药厂家对配方和加药量进行调整，能够保证高炉系统水系统正常运行，具体调整见下：

2.1 阻垢缓蚀

2.1.1 1#、2#高炉

选用MD-101G型阻垢缓蚀剂，投加浓度为（80～110）mg/L，加药方式为连续式加药。

日补加药量=日补水量×（0.08-0.11）kg/m3=1600m3×（0.08-0.11）kg/m3≈180kg。

2.1.2 3#高炉

选用MD-101G型阻垢缓蚀剂，投加浓度为（80～110）mg/L ，加药方式为连续式加药。

日补加药量=日补水量×（0.08-0.11）kg/m3=1200m3×（0.08-0.11） kg/m3≈90kg。

2.1.3 4#高炉

选用MD-101G型阻垢缓蚀剂，投加浓度为（80～110）mg/L，加药方式为连续式加药。

日补加药量=日补水量×（0.08-0.11）kg/m3=1000m3×（0.08-0.11） kg/m3≈80kg。

同时，为保证高炉水系统在高浓缩倍率情况下的安全运行，根据水质情况适时投加MD-026N，以保证系统安全运行。

2.2 药剂的成分及作用说明

2.2.1 MD-026N 分散剂

MD-026N，主要用于高PH值、高碱度、高硬度的循环水系统。本品具有最佳协同效果，能够使晶体产生晶格畸变，从而使晶粒之间难于形成致密而牢固的垢层，使颗粒能较长时间存在于水中并随排放污水排除系统，以保持循环水正常运行。

2.2.2 MD-101G 阻垢缓蚀剂

MD-101G系列由各种聚羧酸、有机膦羧酸、缓蚀剂及聚合物等复配而成，是根据不锈钢水质汇同北京科技大学冶金行业水处理专家为不锈钢高炉系统量身定做的配方，是一种优良的阻垢缓蚀剂，对水中碳酸钙、氢氧化铁、磷酸钙等常见微溶盐的阻垢能力显著。

3 保循环水系统稳定监督办法

3.1 现场挂片监测

为监督化药厂家的加药效果，我们在现场采用静态阻垢及旋转挂片，监测系统结垢及腐蚀情况，每月定期对挂片进行监测。

3.2 目测监测

可以通过目测观察挂片，挂片有黑色粘稠状物质，可推断为生物粘泥；挂片上有白色颗粒状物质，浸泡到稀酸中出现产生大量气体，为碳酸钙结垢；挂片有铁锈斑点的，手触不光滑，为铁流失，有腐蚀倾向。

3.3 重量法监测腐蚀率

日常挂片的平均腐蚀率公式：

F=C×△W/A×t×d（毫米/年）

公式中：C-8.76（计算公式）

△W-试验前后诗篇的腐蚀失重（克）

A-试片的腐蚀表面积（平方米）

t-腐蚀试验时间（小时）

d-试片材质的密度（克/立方厘米）

通过每月称取挂片重量，计算腐蚀率，监测水系统腐蚀情况。

4 结束语

4.1 通过对水处理药剂调整，能够保证浓缩倍数提高至3-5以后，水系统仍然稳定运行。

4.2 采用静态阻垢及旋转挂片，监测系统结垢及腐蚀情况。通过目测观察挂片情况，可以定量判断循环冷却水的结垢及腐蚀倾向。

4.3 实践表明，通过重量法计算、监测腐蚀率能够定性监测高炉循环冷却水系统的腐蚀、及结垢速度，保证循环冷却水系统水质稳定。

参考文献

[1]工业循环冷却水处理设计规范，2007.

[2]钢铁工业废水资源回用技术与应用，2008.

[3]给水排水设计手册（6）.

[4]工业水处理技术问答及常用数据，第二版.