前言 某钢管厂高压锅炉管工程,设计规模为年产管径25~114mm、壁厚2.5~12mm的热轧无缝钢管16.5×104t。主要设备三大主机为:穿孔机,连轧机,张碱机,由德国德马克公司提供。 投运初期,生产不正常,加上补充水的水质较好,系统全为新设备,故未对水处理给予足够的重视。但是在1999年底全厂大修时,将设备打开后发现问题严重。一是腐蚀,从设备表面看,多处呈均匀腐蚀。经测定点蚀深度最大处为1.2mm,水中铁离子含量高达2.4mg/L,碳钢腐蚀速率为0.45mm/a,远大于国家标准的0.125mm/a。二是微生物及藻类繁殖,目视可见冷却塔填料、积水池壁的青苔及藻类。分析表明:水中异养菌总数达5.5×106个/mL。细菌引起的粘泥大量沉积在换热设备中,堵塞水管冷却塔填料及换热设备。如12台电机设备,30台换热器,加热炉4座,运行不到一年时间因腐蚀不得不更换。因此,必须进行循环水的加药处理。1 循环冷却水系统概况1.1 系统的组成 详见工艺流程图1、图2。
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1.2 工艺参数 该项目总用水量为2320m3/h,其中净环水系统为1307m3/h,设计水的循环率为94.8%,浓缩倍数为2.5,采用两座600m3/h、温差△t为10℃(进水42℃,出水32℃)的冷却塔,补充水量120m3/h,水质见表1。浊环系统为1013m3/h,循环率为92%,浓缩倍数为2.0,采用一座1000m3/h的冷却塔,其补充水为净环系统的排放水,约为50m3/h。两个系统中的主要材质都为a3钢、黄铜。2 水处理的方案 根据循环水中微生物、藻类较严重这一点,我们选用了两种杀菌剂交替使用。一种是以剥离为主的非氧化型杀菌剂新洁尔灭,该药剂不但具有很强的剥离作用,还有很好的杀菌能力,尤其对硫酸盐还原菌。日常投加的杀菌剂是以抑制为主的非氧化型杀菌剂异噻唑啉酮。经试验,该种杀菌剂的杀菌率可达99%以上。3 现场应用3.1 系统清洗与钝化 首先对净、浊循环水系统进行了不停车清洗。其次是对整个系统表面及管道、填料中的粘泥及藻类进行一次杀生剥离。所投清洗剂为柠檬酸加表面活性剂OP及缓蚀剂,控制pH值2~3,运行24h后置换排放,并进行钝化处理。钝化剂以NaNO2为主,调pH至9.5,24h后置换排放。分析结果显示:总共洗掉铁锈(以FeO计)454kg,粘泥及泥垢全部洗掉,大多数设备表面呈现金属本色。3.2 预膜及日常运行 系统清洗钝化处理后,随即投入预膜处理,在pH为7.0时加入1000mg/L的预膜剂(主要成分为三聚磷酸钠、苯磺酸钠和表面活性剂),运行48h,挂片表面呈暗亮色,说明预膜效果良好。然后转换排放,使预膜剂含量降至100mg/L后转入正常投药。 日常投药采用加药装置,用计量泵进行。加量为30mg/L。对浊环系统的加药,采用净环水的排污水作为浊环水的补充水,适当再补加约10mg/L与净环系统相同的药剂。同时用碳钢挂片进行监测,每天对水质及药剂含量进行分析。投药运行至今已有一年,整个轧钢生产线的水处理指标正常,系统浓缩倍数达3倍。腐蚀控制在0.035mm/a,微生物指标经测定为2.1×102个/mL。4 存在问题 经过对循环水投药运行后,解决了系统的腐蚀和微生物问题,但水中的油含量(>20mg/L)和作为轧管冷却剂的石墨粉(≤200目),对设备的影响还是显而易见的。下一步准备采用投加无机及有机高分子絮凝沉降剂,将此问题解决。使浊环系统的乳化油降至10mg/L以下,去除石墨粉使循环水的处理更进一步。