姚慶華
（大慶石化公司煉油廠，黑龍江 大慶 163711） 摘要：對新、老循環水合并系統的清洗預膜先用表面活性劑清除系統內的油污和粘泥，再進行低pH條件下的酸洗，以去除系統內的金屬氧化物和鈣垢，最后采用正常運行時使用的有機膦和硫酸鋅緩蝕劑，在高濃度下進行預膜處理，效果較好。
關鍵詞：水處理；循環冷卻水；清洗；預膜
中圖分類號：TU991.27
文獻標識碼：B
文章編號：1009-2455(2001)03-0020-02 140×104t重油催化是我廠新建成的裝置，為保證開工后循環水正常處理，需要對該冷卻水系統進行清洗預膜。但是，為新重催裝置提供冷卻水的循環水系統還擔負著其它裝置的循環冷卻水任務，對新裝置進行清洗預膜的同時不能影響老裝置的正常運行。因此，系統的清洗預膜有一定的特殊性。 1 循環水系統概況 該系統初建于60年代，期間經過四次改造和增建，目前系統內包含有3座隔油池，對經裝置換熱回來的熱水進行油水分離，系統保有水量為11500t。循環水量10600t，每小時補水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膦和鋅鹽的復配藥劑DQ-202，其有效成分（以總磷計）為7.0％，鋅含量為3.0％～3.5％，正常運行時控制總磷為4.5～7.5mg/L，濃縮倍數1.5，濁度不大于15.0mg/L。 2 清洗和預膜 新重催裝置在安裝過程中，其設備和管道內會產生碎屑、焊渣及塵土，同時，金屬表面還會附著一層保護性油膜，所以對新裝置主要采取表面活性劑清洗；與新裝置相比，老裝置內主要有粘泥、污垢和金屬氧化腐蝕產物，投加表面活性劑僅能去除粘泥和油污，而對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行清洗，再加酸清洗。由于一循系統內含有隔油池，循環周期較長，若酸洗后不能及時進行預膜處理，極易使露出的金屬表面發生氧化，同時由于采用提高濃度的預膜方案，決定將酸洗和預膜同時進行。為驗證本次方案的可行性，先通過試驗室進行了一次小型動態模擬試驗。
2.1 動態模擬試驗
動態模擬試驗試管材質為20#碳鋼，規格為φ10×1×240mm，試驗用水為待清洗預膜系統的低環水。試驗開始時投加緩蝕劑DQ-202（以總磷計）mg/L，熱運行24h后，用硫酸調節pH=5.0～5.5，據加DQ-202（以總磷計）30mg/L，熱運行24h，其間嚴格控制pH=5.0～5.5。試驗結果見表1。 表1 動態模擬試驗結果| 進口試片腐蝕速度/(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 | 試驗結束后，觀察試片可見進口處試片和出口處試片上均有一層蘭色彩膜，表明預膜效果良好。
2.2 清洗
2.2.1 表面活性劑清洗
清洗前先對新系統單獨進行水洗，以去除新系統中的泥沙等雜物。然后向系統內加水進行置換。此時加大排污量，置換時間為24h。水洗停止后向系統內投加表面活性劑，其主要成分為1227（對帶熱運行時的表面活性劑選擇無特殊性），加藥后不排污，不溢流，24h后進行置換，置換時間為24h，期間監測水中濁度，當水中濁度低于15.0mg/L時停止置換，在此期間始終保持循環水中總磷在4.5～7.5mg/L。分析結果見表2。表2結果表明，投加表面活性劑進行清洗后，濁度最高達到29.3mg/L，是平時監測的兩倍，說明表面活性劑清洗是有效果的。 表2 清洗置換時循環水濁度| 時間 | 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
向塔池內投加DQ－202水穩劑，投加濃度（以總磷計）為30mg/L，再向系統內緩慢逐次加入硫酸，每半小時監測一次pH值以調整加酸量，在pH到達5.0～5.5[2]后停止加酸。酸洗時不排污，不溢流。因現場條件限制，向系統內加酸僅能采用人工方式，無法準確計量加酸量，且所加硫酸為濃硫酸，操作危險性大，為防止加酸量過多，致使pH降低到5.0以下，根據經驗及理論分析，現場決定在一次性投加硫酸將pH調整到5.02之后，就不再加酸。從pH調整完成時開始計時，24h后進行置換。在酸洗期間監測水中濁度和總鐵離子，監測數據見表3。從表3數據中看出，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，到第二天達到最大值0.844mg/L，說明本次酸洗取得了一定的效果。從表3中可以看出，總磷濃度最大達到36.7mg/L，根據當時水質分析數據計算，磷酸鈣的飽和pH為6.40，大于實際pH值5.56，這預示將不會產生磷酸鈣垢沉淀。 表3 酸洗預膜期間水質分析數據| 時間 | 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 預膜
在進行酸洗的同時，向系統內投加緩蝕劑DQ-202進行預膜處理，投加濃度（以總磷計）30mg/L，連續運行24h，預膜期間不排污、不溢流。由于所加緩蝕劑的濃度為平時的5～6倍，即使不再補加也能滿足預膜的需要，所以，當總磷濃度達到36.7mg/L時，即停止補加。在塔池內掛上處理好的四枚試片，以便直接觀察預膜的效果。預膜期間主要水質分析數據見表3。從表3結果可以看出，隨著總鐵離子濃度的升高，循環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，說明預膜處理達到了預期的目的。四枚試片的平均腐蝕速度為0.0501mm/a，與試驗室結果相近。 3 總結 本次清洗預膜工藝流程中，既有未開工的設備，也有正在運行的設備，屬于冷熱共運行狀態，在這種狀態下進行清洗預膜在我廠尚屬首次，也未在有關刊物上看到類似的報道，因此此次預膜工作也是在摸索下完成的，而且，一循系統內設施多，循環周期
長，這也給清洗預膜工作帶來了困難。但是從監測數據中看出，預膜效果還是不錯的，達到了我們預期的目的。通過這次酸洗預膜工作，為我廠在今后的水處理工作積累了經驗。 參考文獻：
[1]周本省．工業水處理技術[M]．北京：化學工業出版社，1996．
[2]金熙，項成林，齊冬子．工業水處理技術問答及常用數據[M]．北京；化學工業出版社，1997
作者簡介：
姚慶華（1974－），女，助理工程師，從事水處理研究及應用工作。 | 
