浅谈一循系统泄漏状态下的水质控制

孙莉

摘要：一循系统是供乙烯装置的冷却用水。补充水主要来自市政中水、经过适当除盐处理的CRP回用水以及新鲜水三部分。一循系统于2016年9月大检修完投入使用后，陆续发现8台换热器泄漏，通过乙烯装置对泄漏换热器的检修或更换，到目前为止仍有2台换热器需要带漏运行至整个检修周期。系统物料泄漏为碳4、裂解气、丙烯、碳6、碳7、碳9、润滑油等介质，不仅破坏了循环水系统水质，而且对系统的腐蚀控制和安全生产也带来一定影响，并不利于企业节水减排工作的开展。

关键词：循环冷却水;物料泄漏;余氯;微生物

从2016年10月25日到2017年6月9日，共发现并确认有8台换热器泄漏。随后陆续通过乙烯装置对泄漏换热器的切出检修后，仍有2台泄漏换热器需要带漏运行至整个检修周期。在此期间一循水质明显较差。一循在泄漏条件下系统存在的问题进行一下分析。

1带漏状态下一循系统运行的问题

1.1 微生物问题

一循系统冷却水用户包括烯烃、裂解气等装置，泄漏物质主要为轻质烯烃类、杂质油气及润滑油等化工物料。泄漏的烯烃类及轻质油物料持续提供微生物生长营养源，导致微生物粘泥滋生，浊度上升;滋生的微生物及污泥又会在换热器中沉积，并最终造成换热管的污堵。同时泄漏物质具有较高的还原性，会大量消耗氧化性杀菌剂，使其失去杀菌剂效果，从而又促使微生物的快速大量繁殖。

1.2 腐蚀问题

泄漏的有机化工物料直接或间接地参与了设备的腐蚀过程。泄漏物料和由此引起的微生物粘泥，通常具有较强的粘附力，会吸附在金属材质表面，造成局部缺氧状态，形成氧浓差腐蚀，严重的可能产生腐蚀穿孔现象。

1.3 对换热设备传热影响

泄漏物料以及微生物粘泥会吸附在换热器表面或者直接沉积在换热管中，导致循环水流量降低甚至是堵管现象，严重降低设备换热效率，直接影响生产活动。

1.4 浓缩倍率偏低、排水增加

物料的泄漏会直接导致水质恶化，为了保证水质运行平稳，通常进行大量排污置换以恢復水质，导致水资源浪费，运行浓缩倍率偏低。

上表可以看出，浊度、异养菌、COD指标超上限，由于置换水量加大电导率、浓倍指标低，浓倍更是超下限，由于泄漏介质为有机物，杀菌剂消耗量大余氯不达标，导致腐蚀速率、粘附速率有超标情况。泄漏换热器对一循系统水质造成恶化。

2泄漏条件下的水质运行管理措施

2.1通过分析数据，查出泄漏换热器，及时切出处理，尽快恢复水质

循环水系统产生泄漏，会引起水质及其相关分析指标发生异常变化，因而可以通过观察水质、取样分析等来及时判断水质状况，比如可通过色度、浊度、pH值、铁离子、余氯、异氧菌等指标在泄漏时产生的异常变化综合分析，判断系统是否泄漏，通过观察水的气味、颜色、是否有油判断泄漏介质，锁定可疑换热器，缩短查漏时间，及时切出处理，尽快恢复水质。

2.2泄漏条件下日常加药方案的调整

2.2.1缓释阻垢剂

由药剂厂家上海洗霸根据变化的水质提供抗污染的低磷全有机配方方案以及杀菌技术，强化在泄漏条件下对水质的腐蚀、结垢以及微生物控制。

现场由上海洗霸依据泄露条件下的水质特点调整水处理药剂配方，在药剂投加控制过程中，依据一循水质指标以及补排水量的变化，结合循环水运行时的浓缩倍数的变化，以及杀菌的控制过程，实时调整缓蚀阻垢剂的投加量。

2.2.2杀菌剂

杀菌方案主要依靠氧化性杀菌剂和非氧化杀菌剂的交替投加以控制循环水中的微生物滋生。考虑到系统在泄漏条件下的运行，当氧化性杀菌剂选择次氯酸钠时，其巨大的消耗量势必引入系统过多的氯根离子，进而不利于腐蚀的控制，故主要选择有机氯为氧化性杀菌剂。有机氯实施三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸交替投加，投加量及投加频次则依据循环水系统的水质变化、外界环境温度的变化实时控制。

非氧化性杀菌剂异噻作为非氧化杀菌剂进行强化杀菌补充，可以强化杀菌效果。其投加频次由水质正常条件下的每月1～2次，调整为泄露条件下的每周2次。同时，新洁尔灭与戊二醛配合使用，具有良好分散性和粘泥剥离功能，可使生物粘泥大量浮于水面，通过溢流排出系统，从而减少了排污置换。

2.2.3 系统排污方式改进

为了节水减排，提高浓缩倍率，根据泄漏物料性质，结合加药方案的实际运行效果，排污可通过旁滤和溢流方式，主要去除循环水浊度、悬浮物以及飘浮于塔池水面的有机污染物，大大降低了排水量，提高了浓缩倍率。

2.3循环水系统运行状况

2.3.1系统补充水水质状况

目前循环水系统补充水主要由市政中水、CRP回用水以及生产水（新鲜水）组成。三股补充水源的补充比例随季节变化及水质指标进行适当调整。混合后的补充水水质特点为碱度高，电导率高，氯化物高，为较强腐蚀、结垢的负硬度水质。当浓缩倍率逐渐提升，水的结垢倾向逐渐增加，采取加酸控制，降低结垢风险。

2.3.2循环水水质运行状况

通过下半年的精心管理，一循浊度控制在10NTU以下，高浓倍运行，减少了加药量和排污置换，使电导率得到了上升。COD的降低减少了杀菌剂的用量，保证了余氯的指标，异养菌也得到了控制。腐蚀速率、粘附速率的指标趋于平稳。一循水质得到了很好的控制。

3结论

根据泄漏条件下的系统水质特点，对加药方案进行了调整，使不同功能的水处理药剂组合在一起共同发挥了优良的缓蚀、阻垢、分散、剥离等综合作用，保证了在泄漏条件下对系统水质的良好控制。

通过有效提升并落实循环水运行管理措施，确保了乙烯生产装置在泄漏条件下水质的稳定运行及换热设备的腐蚀与阻垢控制要求，同时一循系统在维持高浓缩倍率稳定运行，平均浓缩倍率大于5倍，大大减少了排污置换，达到了在泄漏条件下系统的节水减排目的。

参考文献：

[1]周本省.工业水处理技术[M].化学工业出版社.1997

[2]李本高 张莉. 工业水处理技术（第五册）. 化学工业出版社.2002