蒋树怀
德州实华化工有限公司 山东省德州市 253000
摘要：通过对化工企业自备电站循环水进行多功能净化处理技术改造，循环水中结垢、腐蚀、菌藻、浊度、化学需氧量(COD)等因子得以削减或抑制，实现净化水质、提高换热设备效率、减轻设备腐蚀程度、提高循环水运行浓缩倍数、减少循环水排污水量和新水补充量等。技改完成后，循环水各项运行指标均满足行业和企业控制指标要求，节水减排效益显著。
关键词：循环水；水质净化；节水减排
氯碱化工企业用水量大、排污量也大，随着企业的发展，水资源的供需矛盾日益突出。氯碱化工企业的冷却水量占工业用水总量的60%～70%，因此，节约循环冷却水成为工业节水最紧迫的任务。节约工业循环水最好的方法就是提高循环水运行的浓缩倍数，减少排污水量和新鲜水补充量，但是随着水的不断循环，水质逐渐恶化，对循环系统造成危害，主要表现在腐蚀、结垢、菌藻和粘泥等方面。所以，对循环冷却水进行处理，使水质得到改善，减少对循环系统的危害，显得极为重要。
一、循环水系统简介
循环水系统主要参数（年平均值）见表1。
循环水系统补充水水质、循环水运行水质及运行水质控制指标见表2。
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表1 循环水系统主要参数 表2循环水系统各项水质情况
二、存在的主要问题
从表1和表2所示的循环水系统的各项参数不难看出，该系统存在的突出问题有：
（1）由于循环水补充水为黄河水和回用中水，水质较差，且波动较大。注：总硬度、总碱度以CaCO3计，总磷以PO4-计，总铁以Fe3+计
（2）为控制循环水运行水质，在补充水水质较差的情况下，循环水只能在低浓缩倍数下运行，导致排污水量和补充水量较大，不仅造成水资源的浪费，而且给后续污水处理或中水回用处理带来压力。
（3）即使在低浓缩倍数下运行，在用水紧张或补充水水质恶化的冲击下，循环水运行水质也时常超标，对用水设备造成影响。
（4）企业所处地区水资源相对匮乏，随着生产的发展，用水矛盾日益突出，节水减排和水资源循环利用显得十分紧迫。
三、技改方案
3.1 方案选择
由于各系统使用循环水的换热设备较多且换热效率要求高，为确保换热效果，必须确保循环水的水质。保证水质的途径除了增加药剂用量以外就是增大排污量，而加大药剂用量不仅作用有限，也增加了排污水中污染物的浓度，同时排污量的增加又造成水资源的严重浪费。为实现节能减排，建设环保型企业，公司通过大量技术调研和分析比选，决定采用KIV-EC循环水多功能净化处理一体化技术与设备对循环水系统进行改造，通过对循环水中结垢、腐蚀、菌藻、浊度、COD等因子进行削减或抑制，实现净化水质、提高循环水运行浓缩倍数、减少循环水排污水量和新水补充量。
3.2 技术原理
根据系统大小和运行工况，取设计量的循环水进入多功能净化处理一体化设备，在物理、化学、高频电磁场、诱导催化等作用下，循环水中的部分易结垢成分和胶体悬浮物以固体形式析出并被捕集，使循环水硬度和浊度降低；反应器内产生一定量具有强氧化性的自由基，具有杀菌灭藻、削减COD的功能；被极化和解聚的小分子具有极强的穿透力，不仅防止结垢物质在设备上结垢，还对设备上的老垢予以穿透使其松脱；一部分Cl-通过电极的氧化作用生成氧化剂，用于杀菌灭藻，另一部分Cl-进入排污水。经过上述多功能处理，循环水水质得到有效净化，净化出水回流到循环水集水池。连续不断的水质净化置换，为提高循环水浓缩倍数、减少排污量和新水补充量创造了基础条件。
3.3 技改实施
净化处理的主体为一体化设备，主要由进水系统，反应器系统（预处理、除硬、脱氯），出水过滤系统，电控系统及反洗系统组合而成，整个系统对外接口只有水进出口、空气进出口、电源进口等，占地面积小，接入、运行、维保等十分方便。
整个技改实施只需在规划的占地区域（循环水集水池旁）做好设备基础，将循环水回水管接入设备进水口，将电源和压缩空气接至设备主体相关接口即可。
通过循环水回水的余压，将设计量的回水引入KIV-EC系统，反应器出水经过滤器过滤后回流到循环水池。该过程重复一定时间后，反洗过滤器，并使设备通过自动除渣装置，将反应器和过滤器内的积垢清除排出至沉淀池，经沉淀后的盐垢按一般固废进行处置。
四、化工企业开展节能减排的措施
（一）提高思想认识，增强企业节能减排责任感
?随着经济的发展，人们的物质生活水平也不断提高，对于自然的资源也在不断加大，而与之相对的则是十三五规划纲要中明确规定的节能减排任务。因此，在越来越大的需求和严格的标准双重压力之下，企业必须认识到节能减排的紧迫性，应在其内内部牢牢树立节能减排的工作理念，并通过产业结构升级来实现节约能耗、提高资源利用率的目的。
（二）对有利用价值的排放废弃物进行回收利用，减少资源浪费
以某能源集团烯烃厂为例，该企业将蒸汽冷凝液并网返回动力公司锅炉给水管网，从而不但有效减少了水资源的浪费，也为企业带来了一定的经济效益，同时企业也通过技术革新，能够将MTO废气中的丙烷提取出来并进行销售，为企业每年创造了5000多万元的新收入，又通过尾气回收装置将尾气中的乙烯、丁烯进行回收，不仅减少了尾气排放量，同时也为企业带来了600多万元的经济效益。
（三）完善企业节能减排管理机制
化工企业在生产过程中，应严格按照国家关于能源管理制定的一系列法律法规执行，简历健全的能源管理体系以及能源计量、统计和相关的考核机制，对节能减排工作督促到位、定期检查，使企业减能减排能力得到进一步挖掘。在企业的日常生产中，加强维护和保养，从而从长久上降低能耗，提升资源利用率，同时还要使在巡查常态化，在巡查过程中应严格管控装置的运行参数，从而减少非计划排放量。
（四）发挥行业优势，继续推进循环经济的发展
作为化工企业，通过循环经济来降低消耗，减少排放，提高原料的利用率，在生产源头上降低能耗，从而提高能源的综合利用率，将产业链延长或建立副产业链，从而在实现产业链循环的基础上为企业创造更多的财富。例如煤炭行业可通过尾气处理延长产业链，是有企业科通过技术革新提高产量等，来实现效益最大化。
（五）加强人才培养，建设一支行业能源管理队伍
科学的生产方式和管理模式需要高素质的人才来实施，因此在建设循环经济的过程中，企业在对硬件设施进行改造升级的同时，也应当对人员进行系统的培训，将节能减排及循环经济的理念深入每一名管理人员和操作人员心中，使企业上下员工都能做到了解能源政策、懂得管理知识，熟悉生产工艺。
结语
循环水系统自完成改造以来，总体运行良好，水质稳定且指标优于控制指标。此次技改不仅节约了循环水的运行成本，改善和优化了循环水系统的运行工况（节约大量水资源、减轻中水回用处理压力），也促进了企业环保工作的开展，为企业其他循环水系统的改造、改进提供了思路和方向。此外，还取得了良好的社会效益。
参考文献：
[1]李平辉.化工节能减排技术.化学工业出版社.
[2]尹淑琴.试论我国化学工业与能耗.现代化工.