浅议石化企业循环冷却水系统中微生物控制的方法

2022-11-27

中石化齐鲁分公司供排水厂塑料水务车间的循环水系统为敞开式循环冷却水系统, 循环水循环过程中日益积累, 悬浮物增多、浊度增加。冷却循环水系统长期处于高温、高湿的环境中, 为菌藻类繁殖提供了良好的环境, 导致水质的恶化, 影响冷却塔的正常工作, 并形成生物黏泥, 黏泥积附在换热器管壁上, 除了会形成氧的浓差电池引起腐蚀外, 还会降低冷却水流量, 从而降低了换热器的冷却效率, 这些生物黏泥会将换热器列管堵死, 迫使停产检修。因此, 控制好循环水中的微生物对于系统的稳定运行十分关键。

1 系统概况

塑料水务车间循环水系统主要为塑料厂各生产装置供应合格的循环水冷却水。系统用逆流机械通风凉水塔进行冷却, 换热器材质主要是碳钢, 补充水为地下水与黄河水的混掺水。苯乙烯装置的工艺汽提冷凝液作为循环水系统的部分补水, 该工艺冷凝液的水质较差。该水进入循环水系统后使水质恶化。由于苯乙烯工艺冷凝液中含有碳化合物, 这些含碳物会增加微生物生长所需的碳源营养, 使细菌的生产和繁殖速度加快, 导致生物黏泥增多, 进一步导致垢下腐蚀的发生。所以必须加强对微生物的控制才能保障循环水系统的稳定运行。

2 微生物控制方法

(1) 投加杀菌灭藻剂向系统中投加杀菌灭藻剂是控制微生物的最有效的方法。所用杀生剂具有广谱性和协同效应, 能与系统中的缓蚀阻垢剂相容, 在系统控制水质指标范围内发挥最好的杀菌作用 ;不会引起循环水水质的波动, 不污染环境, 杀菌的同时还具有渗透、分散、剥离等效果, 同时控制生物黏泥的生成。采用氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂交替使用, 采用冲击式投加, 以联合控制冷却水系统中菌藻的滋生。

系统采用的氧化性杀菌剂为三氯异氰尿酸, 在集水池上循环水泵吸入口较近的部位设置加药箱, 让药剂多次充分进入系统以增加杀菌效果, 余氯维持0.1 ~0.5mg/L, 达到规定浓度之后, 再维持2 ~3h的投加时间, 可彻底将微生物杀灭。

非氧化性杀菌剂以季铵盐、戊二醛等为主要成分的粘泥剥离剂, 定期投加在集水池循环水泵吸入口处, 投加浓度为100mg/L, 夏季2次/ 月, 春秋季1次/20天, 冬季1次/ 月。投加前关小排污, 药剂运行24小时后, 循环水浊度升至最高时进行置换。异噻唑啉酮与粘泥剥离剂交替投加, 投加浓度为100mg/L, 投加频率 :夏季3次/ 月, 春秋季1次/20天, 冬季1次/ 月。通过这几种药剂的交替使用, 可将循环水系统中异样菌控制在1×104个/m L以下, 这种杀生—剥离—杀生的杀菌方法, 节省药剂, 杀菌效果好, 不容易产生抗药性。所以只要杀菌灭藻方法运用得当, 循环水系统中微生物对循环水系统的危害不但可减小, 且使阻垢缓蚀剂发挥最好的效果。

(2) 控制循环水中的氧含量、p H值、悬浮物和微生物的养料等水质指标在循环水系统中, 3% 的循环水通过旁滤过滤后再返回系统, 强化循环水系统旁滤器的管理, 确保过滤出水的水质达标。

循环水系统旁滤处理, 通常采用石英砂、无烟煤、活性炭、高效纤维等作为滤料。旁滤可以滤除循环水中悬浮物、许多微生物、有机物、铁、锰和生物黏泥等, 并具有过滤速度快、精度高、截污容量大等特点, 滤后出水的浊度<1mg/L, 可确保循环水水质合格。旁滤器会根据截污情况进行反洗, 将旁滤后的大部分悬浮物、有机物、黏泥、菌藻排出系统, 减少了微生物对系统造成的危害。

(3) 对补水进行预处理, 减少水中的悬浮物和微生物等增加高效过滤器, 补水进入系统前先通过高效过滤器, 通过高效过滤器时, 过滤器中的纤维束会将水中的微生物、悬浮物滤除, 新鲜水的浊度、色度降低。

增加除铁除烃过滤器, 作为补水的苯乙烯工艺冷凝液因其中含有大量苯系物、铁离子等原因, 会造成循环水系中微生物大量繁殖, 进而造成系统腐蚀和粘附速率升高。通过锰砂过滤接触氧化进行除铁, 冷凝液经曝气后, 进入除铁过滤器, 在锰砂的作用下水中的二价铁氧化成三价铁, 并形成氢氧化铁沉淀在锰砂滤料上, 然后冷凝液进入活性炭过滤器, 活性炭具有较大的比表面积和微孔结构, 对苯系物进行吸附。经过处理后的冷凝液苯系物可达到未检出, 铁离子<0.1mg/L。

(4) 设备、管道及冷却塔的防护采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施, 防止阳光照射。通过改变微生物的生长条件来抑制微生物的生长繁殖, 采用杀生涂料和尽量防止阳光照射, 或在管道及金属结构的外表面涂环氧沥青等以达到防腐抑菌的目的。

(5) 不定期调整系统工艺运行条件定期改变系统的水温、流速和含盐量, 然后通过杀生—剥离—杀生的方式控制微生物, 不定期的启动备用泵提高流速, 加大对管道中沉积物的冲刷, 可阻止生物及黏泥在换热器内沉积, 对控制系统内微生物的生长繁殖起到一定作用。