化工企业循环水处理问题与解决方案

2021-01-08周厚方

化工管理 2021年24期

周厚方

（中国五环工程有限公司，湖北武汉 430223）

0 引言

随着我国社会不断进步，经济水平也在不断提高，促进化工企业生产规模的增大，水污染成为人们迫切需要解决的问题。对于化工企业的管理者来说，在治理水污染时，应落实对污水的有效净化手段，并充分利用水循环，从而缓解严重的水污染问题。运用科学合理的治理手段，使得循环水的处理问题得到解决，促进化工企业的健康可持续发展。

1 化工企业循环水处理问题

1.1 工艺介质发生泄漏

就化工企业的生产活动而言，所使用的循环水装置，内部的换热设备中有工艺介质，这些工艺介质有泄露的风险，此时换热设备表面就有可能会形成油膜，而这也是微生物滋生的原因之一，有可能会产生的微生物有各种藻类。如果没能有效控制这一问题，就会导致设备的正常运行受到不利影响，另外工艺介质还会污染循环水，这对循环水的处理也非常不利。为了保证过滤环节的顺利进行，可添加相应的旁滤装置，从而实现反复过滤的目标[1]。从实际的处理过程来看，经常会出现水压较低的问题，有时可能无法达到相关标准的要求。大量的沉淀物有可能会堆积在一起，堵塞过滤网，而这又会引发的问题是降低旁滤效率，不能达到比较好的处理循环水的效果，导致出水质量不高。

1.2 浓缩倍数不够高

当前化工企业的生产活动，需要大量的水资源。在循环冷却水系统中，存在的问题是热负荷不够高，而循环水的保有量却比较高。与保有水量相比，循环水量则不够多，进而引发的问题是循环水的浓缩倍数不够高，不能有效降低循环水的腐蚀性，导致循环水质浑浊。为有效解决这一问题，就需要增加水稳药剂的使用量，而这将需要投入更多的循环水处理资金，与此同时相关设备的正常运行也会受到不利影响。在处理循环水的工作中，当水比较浑浊时，细菌的含量就会比较高，存在大量生物黏泥的可能性就会比较高。这些黏泥会附着在换热管设备上，影响换热效率，同时也会对循环水处理系统的正常运行产生不利影响。

2 化工企业循环水污染的危害

2.1 腐蚀铁质设备

如果化工企业的循环水中，存在泄漏物，就为微生物提供了良好的生长繁殖环境，使得微生物快速生长，导致水质黏泥量增加，进而发生出水口、吸收口堵塞的不良情况，而且还会导致铁质设备遭到腐蚀，这对生产运作是非常不利的。在实际的生产过程中，泄漏物料有很多种类，会表现出不同的特征。比如有的循环水黏泥量比较多，浊度不高。所以要根据泄漏物料的种类，采用有针对性的解决方法。比如在炼油厂，大多数泄漏的物料都是烃类介质，此时就需要使用强氧化性的杀生剂，起到抑制微生物生长的作用，同时也能降低污染[2]。当水中含有大量的硫元素，就会导致铁设备腐蚀，而且循环水中的铁离子含量也会有所增加。在检测循环水中的铁离子含量时，需用到碳铁装置，找出已经遭到腐蚀的设备。在物料泄漏的情况下，黏泥量会有所增加，碳钢设备腐蚀的情况也会比较严重。在研究黏泥量对碳钢设备所产生的腐蚀影响时，得到的结论是黏泥量越多，碳钢装置的腐蚀程度也越严重。当黏泥量高于标准指标时，生产设备的长期运行就会受到不利影响，而且随着黏泥量越积越多，生产设备的腐蚀速度也会越来越快。

2.2 其他微生物危害

循环水系统中存在着很多种类的微生物，含量最多的是异养菌。如果有物料泄漏的情况发生，异养微生物就有了充足的营养物质，微生物的生长繁殖速度会明显加快。所以要对泄漏物料的营养成分有充分的了解，具体是哪种成分会促进异养菌的生长繁殖。比如在某次实验中，研究人员向1号异养菌中加入多种营养物质，有0.1%蛋白胨、0.5%葡萄糖、5 mg/L磷酸根[3]。向2号异养菌中加入的营养物质有75 mg/L冰醋酸、25 mg/L二甲苯。这些营养物质都存在于化工企业的循环水中。实验时比较这两组异养菌的生长繁殖速度，在加入营养物质的前48 h内，两组异养菌都发生了明显的生长繁殖过程。而在72 h后，1号异养菌的繁殖速度明显降低，2号异养菌的繁殖速度则有所加快。从该实验结果来看，不同种类的营养物质对异养菌的生长繁殖都会起到促进作用，但是这种影响作用会由于营养物质的不同而有所不同。

3 化工企业循环水处理问题的应对对策

3.1 重视对重金属污染的有效处理

对于化工企业来说，应该对重金属污染引起重视。当前我国的环境治理所采用的重要手段是在循环水末端治理污染物。但是在实际生产活动中，化工企业没有对氨氮和石油污染物的治理引起重视。相比于其他39个行业，化学企业的生产活动，会产生大量的砷、汞、镉等重金属，在标准污染负荷和等效环境影响负荷中占有较高的比例。对这些污染负荷物进行加工，重金属会以不同的化学形态存在，并与废水一同被排放到生态环境中[2]。即使重金属的浓度比较小，但是却会导致海藻和沉积物积累，存在于鱼类和贝类的身体表面，也有可能以灌溉水的形式进入到附近的农田，污染植物，最终进入到食物链中。重金属污染与其他的有机化合物所产生的污染有很大的不同。其他的有机化合物污染可能会因为化学、生物、物理的净化作用，而得到消除。但是重金属污染却很难实现，有一定的潜在性和滞后性，目前在全球环境保护工作中，重金属污染是其中的关键问题，同时也是难点问题。所以，化工企业的循环水处理应当对这一问题引起重视，做好重金属污染物排放标准的制定工作，科学控制重金属污染物的排放量。

3.2 统一控制不同系统

做好循环水的处理工作，水泵为节能循环水系统的运行提供主要动力，会消耗比较多的电能，对此有必要强化循环水系统的节能性，可采取的办法是对工艺装置进行优化，使得化工企业循环水运行的能耗得到降低。综合检查循环水系统，保证负荷达标。做好运行参数的收集工作，并充分体现完整性。实现对不同系统的统一控制，从而起到良好协调循环水系统运行的作用[4]。对于系统运行过程中负荷的变化情况要有全面的了解，收集全过程数据，做好反馈工作，动态观察运行工况的变化情况，做好数据的处理工作，在此条件下，才能获得整个系统的最佳运行参数数据，达到水循环平衡的作用。以变频调速的原理为依据，综合分析实际运行的工况，对风机和泵的转速加以调整，从而减少系统不必要的运行功耗。积极应用节能优化技术，提高冷却水系统的节能水平[3]。此时就能自动管理系统的各个方面，在控制系统的工作中，应进行分层通信活动，并做好数据收集工作，防止单个系统的故障影响到整个系统，起到对整个系统的保护作用。

3.3 应用先进的循环水处理技术

社会群众对环保的要求标准有所提高，化工企业在进行循环水的处理时，也必须要有所改进，可使用先进的处理技术，通过科学的加工技术，使得浓缩倍数得到提高，此时所获得的处理效果也会更好，系统运行所创造的经济效益也会有所提高。目前已经出现的先进处理技术有磁合金阻垢技术，需要在进水管上安装磁合金阻垢剂，磁性导电板所起到的作用是收集，同时也能对固定点起到引导的作用，从而形成磁通量线。如果水和水中的物质能够被极度电离，由于管道带负电荷，会与水中的负离子产生相互排斥的作用，从而有效避免有新的水垢产生，同时也能防止发生腐蚀和钙化的不良情况[4]。另外还能使旧的钙化物、腐蚀物和水垢极度电离。当水完成了溶解，之后会发生分离，此时原有的水质不会受到影响。将污垢和锈迹直接去除，所能起到的作用是防止换热器、冷却塔、锅炉积累污垢而被腐蚀。离子水带有负电荷，对藻类孢子的繁殖和生长都会起到一定的抑制作用，这种改变水质的方法是物理手段。还有一种技术是磁性合金除垢技术，该技术的原理是借助带电离子的排斥力，防止结垢物质发生共同沉积的不良情况。磁性合金除垢技术的优势是不需要添加化学剂，废水的排放量也会有所减少，另外还能起到防锈、防腐蚀的作用，使得延长设备利用率得到提高，设备的使用寿命也会有所增加。