劉蕓　錢麗莉

摘 要：合理控制循環(huán)水濃縮倍數(shù)，這是目前工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)水減排的關(guān)鍵所在。但隨著濃縮倍數(shù)的提高，對水質(zhì)運行質(zhì)量會造成難度，如產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕或軟泥沉積等新的問題。通過合理調(diào)整藥劑配方比例，保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處于一個穩(wěn)定平衡狀態(tài)，節(jié)水才能成為可能。

關(guān)鍵詞：濃縮倍數(shù)；腐蝕；結(jié)垢

前言

在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，濃縮倍數(shù)是一項主要指標(biāo)。濃縮倍數(shù)越大，說明水重復(fù)利用率越高，排污越少，補(bǔ)水也會越少。所以說，提高濃縮倍數(shù)是節(jié)水之關(guān)鍵。

循環(huán)冷卻水在運行中，水會發(fā)生蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、排污損失及泄漏損失。為了維持水池水位，會進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充。以上四種損失之總和就組成了補(bǔ)水量。循環(huán)水中溶解鹽類也會隨之產(chǎn)生濃縮，這是因為蒸發(fā)損失所產(chǎn)生水量，基本不會帶出鹽類，而補(bǔ)入水質(zhì)中鹽類會在循環(huán)水中積聚，所以水系統(tǒng)運行時間長，循環(huán)水中鹽類也會發(fā)生相應(yīng)濃縮。我們就是利用某種鹽類的濃縮來測算濃縮倍數(shù)。較常用方法是利用水中氯離子，計算方法：

濃縮倍數(shù)=循環(huán)水中Cl-/補(bǔ)充水中Cl-

為了節(jié)水減排，必需弄清濃縮倍數(shù)同排污率關(guān)系，補(bǔ)水量由：蒸發(fā)損失+風(fēng)吹損失+滲漏損失+排污損失組成。滲漏損失純?yōu)橥獠恳蛩?，可不計。風(fēng)吹損失則與吹風(fēng)量、塔型及有否收水器有關(guān)，一般按循環(huán)水量的0.1～0.2%估算。蒸發(fā)損失主要由外界氣溫、濕度、塔型、冷熱水溫差等因素決定，而排污損失則和水質(zhì)及藥劑處理允許的濃縮倍數(shù)有關(guān)。

1 高爐系統(tǒng)水質(zhì)情況

唐山不銹鋼公司現(xiàn)有450m3高爐2座， 550m3高爐2座，其中1#、2#高爐總循環(huán)量為6800m3/h，3#、4#高爐循環(huán)量均為3800m3/h。

1.1 高爐補(bǔ)水水質(zhì)：

總硬度：320mg/L；

鈣硬度：150-200mg/L；

總堿度：60-70 mg/L；

氯離子：110-120mg/L。

1.2 按照濃縮倍數(shù)為3倍計算濃縮后循環(huán)水質(zhì)情況：

總硬度：960mg/L；

鈣硬度：450-600mg/L；

總堿度：180-210 mg/L；

氯離子：330-360mg/L。

2 藥劑調(diào)整方案

從數(shù)據(jù)我們可以看出，補(bǔ)水濃縮倍數(shù)提高后，循環(huán)水的數(shù)據(jù)中硬度、氯離子都升高，但是鈣硬度+總堿度仍小于1100mg/L的國家標(biāo)準(zhǔn)，要求化藥廠家對配方和加藥量進(jìn)行調(diào)整，能夠保證高爐系統(tǒng)水系統(tǒng)正常運行，具體調(diào)整見下：

2.1 阻垢緩蝕

2.1.1 1#、2#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L，加藥方式為連續(xù)式加藥。

日補(bǔ)加藥量=日補(bǔ)水量×（0.08-0.11）kg/m3=1600m3×（0.08-0.11）kg/m3≈180kg。

2.1.2 3#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L ，加藥方式為連續(xù)式加藥。

日補(bǔ)加藥量=日補(bǔ)水量×（0.08-0.11）kg/m3=1200m3×（0.08-0.11） kg/m3≈90kg。

2.1.3 4#高爐

選用MD-101G型阻垢緩蝕劑，投加濃度為（80～110）mg/L，加藥方式為連續(xù)式加藥。

日補(bǔ)加藥量=日補(bǔ)水量×（0.08-0.11）kg/m3=1000m3×（0.08-0.11） kg/m3≈80kg。

同時，為保證高爐水系統(tǒng)在高濃縮倍率情況下的安全運行，根據(jù)水質(zhì)情況適時投加MD-026N，以保證系統(tǒng)安全運行。

2.2 藥劑的成分及作用說明

2.2.1 MD-026N 分散劑

MD-026N，主要用于高PH值、高堿度、高硬度的循環(huán)水系統(tǒng)。本品具有最佳協(xié)同效果，能夠使晶體產(chǎn)生晶格畸變，從而使晶粒之間難于形成致密而牢固的垢層，使顆粒能較長時間存在于水中并隨排放污水排除系統(tǒng)，以保持循環(huán)水正常運行。

2.2.2 MD-101G 阻垢緩蝕劑

MD-101G系列由各種聚羧酸、有機(jī)膦羧酸、緩蝕劑及聚合物等復(fù)配而成，是根據(jù)不銹鋼水質(zhì)匯同北京科技大學(xué)冶金行業(yè)水處理專家為不銹鋼高爐系統(tǒng)量身定做的配方，是一種優(yōu)良的阻垢緩蝕劑，對水中碳酸鈣、氫氧化鐵、磷酸鈣等常見微溶鹽的阻垢能力顯著。

3 保循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定監(jiān)督辦法

3.1 現(xiàn)場掛片監(jiān)測

為監(jiān)督化藥廠家的加藥效果，我們在現(xiàn)場采用靜態(tài)阻垢及旋轉(zhuǎn)掛片，監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)垢及腐蝕情況，每月定期對掛片進(jìn)行監(jiān)測。

3.2 目測監(jiān)測

可以通過目測觀察掛片，掛片有黑色粘稠狀物質(zhì)，可推斷為生物粘泥；掛片上有白色顆粒狀物質(zhì)，浸泡到稀酸中出現(xiàn)產(chǎn)生大量氣體，為碳酸鈣結(jié)垢；掛片有鐵銹斑點的，手觸不光滑，為鐵流失，有腐蝕傾向。

3.3 重量法監(jiān)測腐蝕率

日常掛片的平均腐蝕率公式：

F=C×△W/A×t×d（毫米/年）

公式中：C-8.76（計算公式）

△W-試驗前后詩篇的腐蝕失重（克）

A-試片的腐蝕表面積（平方米）

t-腐蝕試驗時間（小時）

d-試片材質(zhì)的密度（克/立方厘米）

通過每月稱取掛片重量，計算腐蝕率，監(jiān)測水系統(tǒng)腐蝕情況。

4 結(jié)束語

4.1 通過對水處理藥劑調(diào)整，能夠保證濃縮倍數(shù)提高至3-5以后，水系統(tǒng)仍然穩(wěn)定運行。

4.2 采用靜態(tài)阻垢及旋轉(zhuǎn)掛片，監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)垢及腐蝕情況。通過目測觀察掛片情況，可以定量判斷循環(huán)冷卻水的結(jié)垢及腐蝕傾向。

4.3 實踐表明，通過重量法計算、監(jiān)測腐蝕率能夠定性監(jiān)測高爐循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、及結(jié)垢速度，保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范，2007.

[2]鋼鐵工業(yè)廢水資源回用技術(shù)與應(yīng)用，2008.

[3]給水排水設(shè)計手冊（6）.

[4]工業(yè)水處理技術(shù)問答及常用數(shù)據(jù)，第二版.