循环水处理系统不停车清洗与预膜

2014-07-10李晋苗

氮肥与合成气 2014年2期

关键词：挂片浊度换热器

李晋苗

(山西兰花科技创业股份有限公司化肥分公司山西晋城048000)

施琳

(中国昊华集团有限公司宣化化肥厂河北张家口075105)

0 前言

山西兰花科技创业股份有限公司化肥分公司共有3套循环水处理系统采用磷系配方，即1#尿素循环水、2#尿素循环水、80 kt/a合成循环水处理系统，其中1#尿素循环水处理系统设计循环水量为4 000 m3/h，保有水量1 500 m3/h。

正常生产时，1#尿素循环水处理系统采用的水稳药剂为“有机磷+锌盐”配方，pH为7.5～9.0；杀菌方案：异噻唑啉哃+1227(即俗称洁尔灭)+二氧化氯；投加方式：夏季10 d投加1次，冬季15 d投加1次，3种杀菌剂轮流投加。1#尿素循环水处理系统由于长期存在氨氮含量偏高问题(氨清洗塔换热器泄漏)，所以pH经常偏低，最低时为6.0，水质浊度有时高达40 mg/L。整个循环水处理系统黏泥量较高，异养菌难以控制，使管道内的膜被破坏，不能很好地起到缓蚀作用。

在2012年系统检修后，针对1#尿素循环水处理系统存在的问题，决定对其进行不停车清洗与预膜，以解决该系统pH经常偏低、浊度偏高及菌藻滋生快而导致系统膜被破坏，从而影响循环水处理系统的运行情况。为此，在经过商讨后，确定了不停车清洗与预膜方案。

1 化学清洗

化学清洗过程主要是进行杀菌灭藻和黏泥清洗剥离，由于1#尿素循环水处理系统管网换热器管束内壁除积累较多的黏泥外，内层仍沉积有较多的铁锈及残垢(多为Fe2O3，Fe3O4，CaCO3等物质)，只有先将管壁浅层的黏泥剥离后，才能较彻底地将管壁上的铁锈及残垢除去。

杀菌灭藻、黏泥剥离清洗剂中的主要成分为有机磷、聚磷酸盐、表面活性剂、高效清洗缓蚀剂及除锈剂等，目的是剥离系统内的黏泥、腐蚀产物等。

由于1#尿素循环水处理系统换热器漏油，清洗过程中，先投加了适量的除油剂及消泡剂，运行48 h，浊度由10 mg/L升至50 mg/L，边换水边补水使浊度降至10 mg/L以下；再进行黏泥剥离，先投加1227，然后投加消泡剂，运行48 h，浊度由10 mg/L升高至40 mg/L，换水后浊度降低至<10 mg/L。

2 预膜

循环水处理系统预膜的目的是为了能更好地保护设备，降低设备的腐蚀速度,延长设备的使用寿命。

清洗剥离后，管道及换热器呈现出金属本色。这种状态极易发生腐蚀，应立即投加具有缓蚀效果的预膜剂，以控制结垢的增长，避免导致垢下腐蚀。预膜前，先投加硫酸，pH控制在5.5～6.5，浊度<15 mg/L，流速1.0～1.5 m/s，该流速有利于预膜剂和溶解氧在水中扩散，预膜快，成膜均匀致密。预膜时投加的药剂及其质量浓度见表1。

表1 预膜时投加的药剂及其质量浓度

预膜过程投加药剂时，先投加六偏磷酸钠，然后再投加硫酸锌，同时投加助剂、分散剂，在此过程中需投加适量工业硫酸，将 pH调节在5.5～6.5。每2 h分析1次pH、浊度、铁离子，每4 h分析1次总磷含量，直至总磷含量不再变化，预膜结束，大约需耗时48 h。预膜结束后，应置换水，使水中总磷质量浓度降低至8～12 mg/L，进入正常运行。

3 预膜效果与分析

预膜后，试片表面光滑无锈蚀，成膜均匀、致密，挂片上出现浅蓝色色晕，用硫酸铜法检验试片预膜效果(未经预膜的挂片及经预膜后的挂片经硫酸铜滴定时间差在2 min)，效果比较理想，说明预膜效果好。

(1)浊度控制。预膜过程中，如果循环水浊度过高，则生成的膜松散，抗腐蚀能力下降，同时会使设备表面沉积物增多，产生较多的斑点，易形成局部腐蚀或孔蚀。整个预膜过程中，循环水的平均浊度应控制在10 mg/L，否则容易在挂片边缘产生许多斑点，所以在预膜期间应加强旁滤池的反洗操作，将循环水的浊度控制在<10 mg/L。

(2)pH控制。循环水的pH对预膜效果具有较大的影响。在此次预膜过程中，pH一直控制在6.8左右，略微偏高，容易与聚磷酸盐形成磷酸钙垢沉淀于金属表面，影响膜的致密性和膜与金属表面的结合力。