中水回用前端杀菌在化肥循环水系统的应用

罗 旭 陈 华 郭景玉 杜天悦

(1.乌鲁木齐石化公司研究院，新疆 乌鲁木齐 830019；2.乌鲁木齐石化公司净化水厂，新疆 乌鲁木齐 830019)

0 引言

中水回用[1]是提高水资源利用率的一种重要途径，某石化公司化肥厂利用公司净化水厂处理的中水作为化肥厂循环冷却水补水，较好解决了用水需求，对节约工业用水具有重大意义。与新鲜水相比，中水回用于循环冷却水系统时富含微生物生长和繁殖所需要的营养物质，对微生物繁殖十分有利，使循环水中微生物控制难度增加。在中水回用系统中，有很多都是微生物控制不当而引起的结垢和腐蚀问题，严重影响了设备的安全长效运行，同时降低了设备使用寿命，增加了生产安全隐患[2]。

向循环冷却水中投加各种杀菌剂是一种常用的控制微生物的方法，但化肥厂在中水回用后，加大各种杀菌剂的投加量和投加频次，检测的异养菌数量仍然超标，选择合适的杀菌剂和杀菌位置是解决化肥循环水微生物超标的有效途径。

1 化肥循环水补水水质及循环水控制指标

1.1 循环水补充水质

化肥循环水系统补充水由新鲜水和中水两部分组成。系统需补水量约600m3/h，中水回用量约100m3/h。其控制指标见表1。

表1 化肥循环水系统的补充水水质数据

1.2 系统循环水水质控制指标

化肥循环水回用中水后，为了保证水质平稳运行，制定了影响较大的循环水水质分析项目和控制指标，具体见表2。

表2 回用中水后的循环水水质分析项目和频率

2 中水回用存在问题分析

2.1 增大杀菌剂投加量和投加频次，异养菌数量未得到有效控制

化肥厂循环水一直使用氧化型杀菌剂KF-507控制异养菌，但在中水回用后，杀菌剂的控制效果明显变差。表3为中水回用前后，循环水杀菌剂使用和异养菌检测情况对比。

表3 中水回用前后的循环水中杀菌情况对比

2.2 异养菌超标原因分析

(1)微生物滋生速度过快，循环水系统杀菌，难以控制其数量。

化肥厂化验室对中水中的异养菌含量进行跟踪分析，检测异养菌平均为77500个/毫升，一般细菌的代时是20-30分钟，在循环水系统这样适宜的生长环境条件下，以大肠杆菌为例，一个大肠杆菌细胞8小时后，可繁殖到200万个以上，10小时后可超过10亿个，24小时后，细菌繁殖的数量可庞大到难以计数的程度。

(2)循环水系统浊度和COD升高弱化了日常杀菌剂的效用。

中水相对新水而言含有较多的微生物，在敞开式系统中，空气中的粉尘等颗粒极易进入系统，连同微生物一起形成带电的生物微团，吸附水中的杂物质，并在水中稳定存在，同时由于使用中水后，容易发生水中胶体脱稳，就使得循环水多呈现浑浊的状态；COD值过高也可以为各种微生物提供过多营养源，也造成微生物的大量繁殖，又会助推COD值升高，弱化了缓蚀阻垢剂及杀菌剂的效用[3]。

3 采用中水回用前端杀菌的处理措施

在中水回用前端杀菌，能大大消减微生物的母体数量，减轻各下游生产厂循环水系统日常杀菌处理的压力，减少中水回用带给循环水系统异养菌超标的风险。

3.1 杀菌剂投加点的确定及设施的配备

通过对石化公司净化水厂的现场调研，确定在双膜池处设置杀菌剂投加点，加装投加药剂的设施。

3.2 选择合适的氧化型杀菌剂

根据现场检测异养菌分析，先以的次氯酸钠作为优选的氧化型杀菌剂，进行冲击性投加。次氯酸钠能在水中生成次氯酸和次氯酸根，次氯酸是一种极强的氧化剂，易通过微生物的细胞扩散，与细胞的蛋白质生成化学稳定的N-Cl键，从而杀死微生物，其杀菌效果较好。具体方法是每日投加2次，每次投加量75kg。

4 对杀菌处理后的中水进行异养菌分析及杀菌评价

(1)中水前端杀菌处理经过5个月的实施后，水质有明显的提高。表4为中水处理前后的水质对比。

表4 中水杀菌处理前后的水质对比

表5 化肥厂循环水系统在中水杀菌前后的对比

(2)中水杀菌处理后，化肥厂循环水系统达到了预期的效果。表5为化肥厂循环水系统在中水前端处理前后的杀菌情况对比，图1为中水前端处理前后6个月循环水异养菌合格率对比。

图1 中水处理前后的循环水异养菌合格率对比

5 结论

中水回用前端杀菌处理能将中水回用带给循环水系统异养菌超标的风险消减，同时减轻下游各生产厂循环水系统日常杀菌处理的压力。

[1]武淑文, 杨迎冬.中水回用技术发展现状分析[J]. 广西轻工业,2011,(6):88.

[2]王炜,魏志朝.中水回用对石化循环冷却水系统的危害及对策[J].广州化工, 2011,39(5): 65-67.

[3]印胜伟. 控制热电厂循环水系统微生物腐蚀和粘泥的措施[J].中国给水排水, 2006, 22(22):99-102.