姚慶華 (大慶石化公司煉油廠,黑龍江 大慶 163711) 摘要:對(duì)新、老循環(huán)水合并系統(tǒng)的清洗預(yù)膜先用表面活性劑清除系統(tǒng)內(nèi)的油污和粘泥,再進(jìn)行低pH條件下的酸洗,以去除系統(tǒng)內(nèi)的金屬氧化物和鈣垢,最后采用正常運(yùn)行時(shí)使用的有機(jī)膦和硫酸鋅緩蝕劑,在高濃度下進(jìn)行預(yù)膜處理,效果較好。 關(guān)鍵詞:水處理;循環(huán)冷卻水;清洗;預(yù)膜 中圖分類號(hào):TU991.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-2455(2001)03-0020-02 140×104t重油催化是我廠新建成的裝置,為保證開(kāi)工后循環(huán)水正常處理,需要對(duì)該冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行清洗預(yù)膜。但是,為新重催裝置提供冷卻水的循環(huán)水系統(tǒng)還擔(dān)負(fù)著其它裝置的循環(huán)冷卻水任務(wù),對(duì)新裝置進(jìn)行清洗預(yù)膜的同時(shí)不能影響老裝置的正常運(yùn)行。因此,系統(tǒng)的清洗預(yù)膜有一定的特殊性。 1 循環(huán)水系統(tǒng)概況 該系統(tǒng)初建于60年代,期間經(jīng)過(guò)四次改造和增建,目前系統(tǒng)內(nèi)包含有3座隔油池,對(duì)經(jīng)裝置換熱回來(lái)的熱水進(jìn)行油水分離,系統(tǒng)保有水量為11500t。循環(huán)水量10600t,每小時(shí)補(bǔ)水200t,冷卻水回水溫度為32℃,溫差6.5℃,所使用的水處理劑為有機(jī)膦和鋅鹽的復(fù)配藥劑DQ-202,其有效成分(以總磷計(jì))為7.0%,鋅含量為3.0%~3.5%,正常運(yùn)行時(shí)控制總磷為4.5~7.5mg/L,濃縮倍數(shù)1.5,濁度不大于15.0mg/L。 2 清洗和預(yù)膜 新重催裝置在安裝過(guò)程中,其設(shè)備和管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生碎屑、焊渣及塵土,同時(shí),金屬表面還會(huì)附著一層保護(hù)性油膜,所以對(duì)新裝置主要采取表面活性劑清洗;與新裝置相比,老裝置內(nèi)主要有粘泥、污垢和金屬氧化腐蝕產(chǎn)物,投加表面活性劑僅能去除粘泥和油污,而對(duì)金屬氧化物和硬垢則收效甚微[1]。為此先投加表面活性劑進(jìn)行清洗,再加酸清洗。由于一循系統(tǒng)內(nèi)含有隔油池,循環(huán)周期較長(zhǎng),若酸洗后不能及時(shí)進(jìn)行預(yù)膜處理,極易使露出的金屬表面發(fā)生氧化,同時(shí)由于采用提高濃度的預(yù)膜方案,決定將酸洗和預(yù)膜同時(shí)進(jìn)行。為驗(yàn)證本次方案的可行性,先通過(guò)試驗(yàn)室進(jìn)行了一次小型動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)。 2.1 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn) 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)試管材質(zhì)為20#碳鋼,規(guī)格為φ10×1×240mm,試驗(yàn)用水為待清洗預(yù)膜系統(tǒng)的低環(huán)水。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)投加緩蝕劑DQ-202(以總磷計(jì))mg/L,熱運(yùn)行24h后,用硫酸調(diào)節(jié)pH=5.0~5.5,據(jù)加DQ-202(以總磷計(jì))30mg/L,熱運(yùn)行24h,其間嚴(yán)格控制pH=5.0~5.5。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。 表1 動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)口試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0409 | 出口試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0428 | 塔池試片腐蝕速度/(mm·a-1) | 0.0652 | 試驗(yàn)結(jié)束后,觀察試片可見(jiàn)進(jìn)口處試片和出口處試片上均有一層蘭色彩膜,表明預(yù)膜效果良好。 2.2 清洗 2.2.1 表面活性劑清洗 清洗前先對(duì)新系統(tǒng)單獨(dú)進(jìn)行水洗,以去除新系統(tǒng)中的泥沙等雜物。然后向系統(tǒng)內(nèi)加水進(jìn)行置換。此時(shí)加大排污量,置換時(shí)間為24h。水洗停止后向系統(tǒng)內(nèi)投加表面活性劑,其主要成分為1227(對(duì)帶熱運(yùn)行時(shí)的表面活性劑選擇無(wú)特殊性),加藥后不排污,不溢流,24h后進(jìn)行置換,置換時(shí)間為24h,期間監(jiān)測(cè)水中濁度,當(dāng)水中濁度低于15.0mg/L時(shí)停止置換,在此期間始終保持循環(huán)水中總磷在4.5~7.5mg/L。分析結(jié)果見(jiàn)表2。表2結(jié)果表明,投加表面活性劑進(jìn)行清洗后,濁度最高達(dá)到29.3mg/L,是平時(shí)監(jiān)測(cè)的兩倍,說(shuō)明表面活性劑清洗是有效果的。 表2 清洗置換時(shí)循環(huán)水濁度時(shí)間 | 20:00 | 5:00 | 13:00 | 20:00 | 8:00 | 濁度/(mg·L-1) | 29.3 | 23.8 | 20.1 | 14.6 | 11.4 | 2.2.2 酸洗 向塔池內(nèi)投加DQ-202水穩(wěn)劑,投加濃度(以總磷計(jì))為30mg/L,再向系統(tǒng)內(nèi)緩慢逐次加入硫酸,每半小時(shí)監(jiān)測(cè)一次pH值以調(diào)整加酸量,在pH到達(dá)5.0~5.5[2]后停止加酸。酸洗時(shí)不排污,不溢流。因現(xiàn)場(chǎng)條件限制,向系統(tǒng)內(nèi)加酸僅能采用人工方式,無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量加酸量,且所加硫酸為濃硫酸,操作危險(xiǎn)性大,為防止加酸量過(guò)多,致使pH降低到5.0以下,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及理論分析,現(xiàn)場(chǎng)決定在一次性投加硫酸將pH調(diào)整到5.02之后,就不再加酸。從pH調(diào)整完成時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),24h后進(jìn)行置換。在酸洗期間監(jiān)測(cè)水中濁度和總鐵離子,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。從表3數(shù)據(jù)中看出,隨著酸的一次性投加后,pH值迅速降低到5.02,之后逐漸回升,而鐵離子的含量則緩慢增加,到第二天達(dá)到最大值0.844mg/L,說(shuō)明本次酸洗取得了一定的效果。從表3中可以看出,總磷濃度最大達(dá)到36.7mg/L,根據(jù)當(dāng)時(shí)水質(zhì)分析數(shù)據(jù)計(jì)算,磷酸鈣的飽和pH為6.40,大于實(shí)際pH值5.56,這預(yù)示將不會(huì)產(chǎn)生磷酸鈣垢沉淀。 表3 酸洗預(yù)膜期間水質(zhì)分析數(shù)據(jù)時(shí)間 | pH | 濁度/(mg·L-1) | 總鐵離子/(mg·L-1) | 總磷/(mg·L-1) | 鋅離子/(mg·L-1) | 堿度/(mg·L-1) | 鈣硬/(mg·L-1) | 16:30 | 5.02 | 14.6 | 0.500 | 32.2 | 13.7 | 50 | 101 | 17:00 | 5.56 | 13.7 | 0.534 | 36.7 | 13.1 | 53 | 106 | 21:00 | 6.83 | 16.3 | 0.652 | 30.7 | 11.8 | 53 | 108 | 1:00 | 7.45 | 15.5 | 0.768 | 29.2 | 9.42 | 55 | 106 | 5:00 | 7.72 | 12.8 | 0.820 | 26.3 | 9.35 | 73 | 108 | 9:00 | 7.82 | 13.2 | 0.884 | 23.6 | 8.76 | 85 | 110 | 2.3 預(yù)膜 在進(jìn)行酸洗的同時(shí),向系統(tǒng)內(nèi)投加緩蝕劑DQ-202進(jìn)行預(yù)膜處理,投加濃度(以總磷計(jì))30mg/L,連續(xù)運(yùn)行24h,預(yù)膜期間不排污、不溢流。由于所加緩蝕劑的濃度為平時(shí)的5~6倍,即使不再補(bǔ)加也能滿足預(yù)膜的需要,所以,當(dāng)總磷濃度達(dá)到36.7mg/L時(shí),即停止補(bǔ)加。在塔池內(nèi)掛上處理好的四枚試片,以便直接觀察預(yù)膜的效果。預(yù)膜期間主要水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。從表3結(jié)果可以看出,隨著總鐵離子濃度的升高,循環(huán)水中總磷濃度和鋅離子濃度緩慢降低。從掛片上看,四枚試片上均有一層薄薄的蘭色彩膜,說(shuō)明預(yù)膜處理達(dá)到了預(yù)期的目的。四枚試片的平均腐蝕速度為0.0501mm/a,與試驗(yàn)室結(jié)果相近。 3 總結(jié) 本次清洗預(yù)膜工藝流程中,既有未開(kāi)工的設(shè)備,也有正在運(yùn)行的設(shè)備,屬于冷熱共運(yùn)行狀態(tài),在這種狀態(tài)下進(jìn)行清洗預(yù)膜在我廠尚屬首次,也未在有關(guān)刊物上看到類似的報(bào)道,因此此次預(yù)膜工作也是在摸索下完成的,而且,一循系統(tǒng)內(nèi)設(shè)施多,循環(huán)周期 長(zhǎng),這也給清洗預(yù)膜工作帶來(lái)了困難。但是從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中看出,預(yù)膜效果還是不錯(cuò)的,達(dá)到了我們預(yù)期的目的。通過(guò)這次酸洗預(yù)膜工作,為我廠在今后的水處理工作積累了經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn): [1]周本?。I(yè)水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996. [2]金熙,項(xiàng)成林,齊冬子.工業(yè)水處理技術(shù)問(wèn)答及常用數(shù)據(jù)[M].北京;化學(xué)工業(yè)出版社,1997
作者簡(jiǎn)介: 姚慶華(1974-),女,助理工程師,從事水處理研究及應(yīng)用工作。 |