煤化工循环冷却水系统治理

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4卷10期   作者:谢山 丁洋
[导读] 作为一种重要的化工原料,甲醇可以普遍用在国防、涂料、工、农和药等等方向

        谢山 丁洋
        贵州省煤炭产品质量监督检验院 贵州 六盘水 553000

        摘要:作为一种重要的化工原料,甲醇可以普遍用在国防、涂料、工、农和药等等方向,也能作为清洁燃料替代油类,运用范围十分广泛,清洁环保化工行业的发展越来越重视采用甲醇这种新能源。当前我国石油贫乏,燃气资源也不足,煤碳相对较为丰富,我国想要长久多样化发展要合理地利用现有煤炭资源。煤制甲醇作为缓解能源短缺和产业发展的有效技术手段,在化工领域得到了广泛的应用和推广。
        关键词:煤化工;循环冷却水系统;治理
        
        1 循环水冷却系统概述
循环水处理方案目前分类比较复杂,应用范围也各有不同。按照循环水系统与空气的接触方式差异,可以分为开式冷却系统与闭式冷却系统。其中,开式冷却系统是将温度上升后的循环回水经由塔顶均匀喷洒冷却,循环回水直接与空气接触从而达到冷却的目的,该方式水耗相对较大。闭式冷却系统通过密闭于管体内的空气对其中的循环水进行降温,该方式虽然水耗较小,但是投资成本较大,能源损耗较大。
随着我国对企业环保要求的不断提高,对于煤炭化工企业水资源合理综合利用的要求也越来越高,提高水资源的综合利用效率,严格控制污水的排放,提升循环水系统的从业人员的素质与能力,加强循环水处理系统的管控,是不断提高循环水处理系统的作用,加速企业发展的有效途径。
        2 循环水处理方案的选择
        2.1 装置设计方面
装置设计是实现循环水处理系统高效运行的基础。在进行系统设计过程中,管道的距离以管径走向都是基本的设计要素。装置一旦设计完成以后,后期更改难以实现,完整系统的前期设计方案是循环水处理系统健康运行的前提。
        2.2 循环系统与废水处理系统的关系
随着企业对于循环水系统的重视程度不断提升,如何正确处理循环水系统与废水处理系统之间的关系,成为目前需要面对的一个现实问题。通常情况下,废水排放量与过去差别并不明显,溶质与溶液比例较低,基本符合国家相关标准要求。但是由于循环水处理系统应用,大量回用水经过循环之后溶液浓度会增加,造成溶质比例上升,造成极大环境负担。如何实现循环水系统与废水处理系统的有机统一,是循环水处理方案选择过程中需要考虑的重要因素之一。
        2.3 能量损耗方面
目前,虽然许多煤炭化工企业对循环水处理系统进行节能管控,但实际生产结果并不理想,未带来实际的经济效益。造成这一问题的根本原因就是循环水处理系统能量损耗明显,耗电量巨大,这也是造成许多企业循环水处理系统发展缓慢的重要原因。
        2.4 供水与循环水系统的匹配方面
供水系统与循环水处理系统的匹配是进行循环水处理方案选择的一个重要方面。由于循环水系统需要经常性补水,确保系统的pH值,COD值,水浊度等标准符合国家环保要求,确保供水系统与循环水系统的匹配是合理选择循环水处理方案的重要因素。
        3 循环水系统污染甲醇泄漏现象
1)煤化工循环水系统有多种的泄露问题,循环水系统一旦泄露甲醇就会产生化学反应并产生纤维状的悬浊物,让整个水池里的水都变得浑浊,水的清澈程度大大降低。与此同时泄漏到水中的甲醇给菌藻类供应了充量的营养成分,微生物因而得到大量的繁殖、微生物附着泥垢大大的增多,致使循环水系统冷却水的浊度超过标准,水的质量变差、换冷设备的散热效果降低。并且这些生物污泥会使泥垢下面的氧化腐蚀速度变快,部分细菌在其代谢的时候产生的分泌物也会直接腐蚀设备。

循环水系统泄露入甲醇后也会和系统投加的药剂发生化学反应,使药剂的使用效果降低,从而使设备沉积结垢与氧化腐蚀速度加快。
2)化学工业循环系统用水处理的药剂是指用在工业循环水处理的化学药剂,其作用是使化工业生产达到节约能源、降低污水排放、节约水资源。对企业生产设备的污泥的附着、氧化腐蚀、沉积结垢、起到降低的作用,并能使运行的效率提升,增加生产设备的寿命使用长度。化工厂循环水用水处理药剂可分为:阻垢剂、清洗剂、缓蚀剂、预膜剂和杀菌灭藻剂等等。
        4 查找煤制甲醇循环水污染原因方法措施
煤化工循环水污染的原因有很多,煤化工水质的改变原因之一就是循环水系统中甲醇的泄露,致使循环水的各种标准都会发生变化,降低换热器的换热效果。
        4.1 甲醇泄露初步处理方式
煤化工循环水系统的甲醇泄露定然会使循环水的水质受到影响,导致水质变差,繁殖出数量较多的微生物、细菌和藻类等,排出的循环水质量奇差,气味也变得腥臭难闻,水的颜色不透亮而是发黄发褐,导致工厂的系统性能都会变差,水池中也会有小的泡沫和悬浮物出现,因此发现这些都可以断定工厂的循环水系统有了甲醇泄露的显现。当煤化工循环水系统出现了甲醇泄露的现象时,工作人员要及时把观察到的现象中分析出原因,通过对污染的循环水取样分析研究,排查系统的工作情况,及时对系统的实际运作情况进行判断,以降低甲醇泄露带来的危害及损失。甲醇泄露一旦发生,就要工作人员立刻去找到泄露的源头,并且尽量快速地切掉泄漏源头。若不方便切掉可送到循环回水去排掉,将不必须的麻烦免除,使循环系统运作正常。解决甲醇泄露的一个重要方法是减低循环水的浓缩倍数。因为减低了浓缩的倍数就能有效地使微生物浓度降低,对换热器的干扰就会减低,使排出污水的量达到最高限,且使补水量尽可能的增多。
        4.2 对循环水采样进行分析优化污水处理药剂
循环水系统多使用氯气来进行杀除细菌,氯气杀菌会产生大量的有机物。一般来说,余下的氯含量就要比甲醇泄露是高出许多,甚至有可能余量检测不到。据统计得知循环水的细菌总数量应低于一百万个每毫升,假如真实测出来的值比标准值高,就表明细菌的生长速度很快,侧面说明了循环水系统存在了甲醇泄露的情况。上述情况证明了,循环水系统正常运作的关键标示是细菌的总数量。而沉积的泥垢形成了优渥的环境为细菌的滋生,因此,想要准确地判断循环水系统是不是有甲醇泄露出现就可以对沉积的泥垢来做检验测定。当有甲醇泄漏情况发生时,就已经大大改变了原来循环水的成分,并且缓蚀效果也可能已经失去了。因此,在面对这种情况时就要选用更为高效应的缓蚀剂与阻垢剂,使药剂在循环水中的浓度在一个更大的层面上,一般来说,范围控制在80 mg/L以内,进而使缓蚀剂与阻垢剂的效能加强。优化了的缓蚀阻垢剂是由分散剂、缓蚀剂、整合剂等组合而成,能很好地分散整合循环水中的磷酸钙、碳酸钙,还对钢铁、铜类等金属设备具有良好的缓蚀效果。一般情况而言,多采用氯气杀菌的方式来对循环水系统消毒,并且也足以达到国家规范的标准。可一旦有甲醇泄露发生,就要使用杀菌效果更为优良的杀菌剂,使循环水系统的消毒杀菌能力达到最大化,为了将循环水系统中细菌的浓度保持在一定的标准,可使用非氧化性异噻唑啉酮或者氧化性二氧化氯这些更强的杀菌剂。
        5 结语
循环水系统中的污染物质不仅来自补充水和空气,而且在系统运行过程中由于不断蒸发浓缩或系统中微生物的产生、繁殖、新陈代谢及工艺物料的泄漏等原因,导致系统中污染物质浓度不断增高,含盐量不断增加。所以,要控制好循环冷却水质,除了要预防微生物危害,加强补充水的预处理管理,还必须坚持开展现场的综合性管理工作。本文根据我国煤炭企业实际发展情况,对循环水处理方案的选择进行深入分析,提出针对性的措施,确保循环水处理系统能够高效、稳定运行,切实推动企业的健康发展。
        参考文献:
[1]林金良.煤化工生产过程循环水使用节能管控研究[J].化工管理,2017(4):66-68.
[2]唐峰,孙继涛,杨善远.新型煤化工项目循环冷却水系统类型选择[J].工业用水与废水,2013(6):57-61.
[3]于治慧,李英伟,周安娜.煤化工生产过程循环水使用节能管控[J].化工管理,2016(26):289-290.
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