1、鋼鐵廠循環(huán)水日常處理技術(shù)方案 本文是規(guī)范的鋼鐵廠循環(huán)水處理技術(shù)方案，包含：鋼鐵廠循環(huán)水處理概述、鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)基本情況、鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)清洗預(yù)膜處理方案、鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)日常處理方案、加強鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)的日常監(jiān)督管理、鋼鐵廠循環(huán)水處理清洗預(yù)膜處理實施方案、鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)科學(xué)運行管理。1鋼鐵廠循環(huán)水處理概 述： 循環(huán)冷卻水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)，自上個世紀七十年代在國內(nèi)得到使用和推廣后，人們一再追求運行費用低、安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷運行的前提下，求得最小的物化勞動和耗費，以獲得最大的經(jīng)濟效益。因此，迫切需要提供高效、經(jīng)濟、實用的水質(zhì)穩(wěn)定劑，提供先進科學(xué)的管理方法，以適應(yīng)工業(yè)

2、設(shè)備長周期、滿負荷運行的要求，防止設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢、粘泥及微生物的危害，延長設(shè)備的使用壽命。 鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)在運行過程中，其冷卻設(shè)備的金屬表面上常常會發(fā)生沉積物（污垢）的集積。多數(shù)換熱器用碳鋼制成，碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為46.452.2W/(mK)167188kJ/(mh),但碳酸鹽垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.4640.697 W/(mK)，只有碳鋼的1%左右；油脂層的導(dǎo)熱系數(shù)更低，為0.117 W/(mK)，僅為碳鋼的0.25%。1mm厚的垢層的熱阻相當于40mm厚鋼板的熱阻。因此，沉積物的存在將大大降低換熱器的冷卻效果。與此同時，沉積物還使換熱器中冷卻水通道的截面積和冷卻水的通量變小，從而使冷卻效果

3、降低。鋼鐵廠循環(huán)水處理微生物黏泥和油垢是微生物生長的基地和養(yǎng)料。黏泥還是微生物躲避殺生劑的庇護所。油垢的存在會增加冷卻水的耗氧量，降低殺菌效果。這些都將促進微生物的生長和微生物腐蝕的發(fā)展。沉積物還阻礙冷卻水中緩蝕劑和預(yù)膜藥劑到達冷卻設(shè)備的金屬表面，使它們難于與金屬反應(yīng)而生成保護膜，從而降低緩蝕劑和預(yù)膜處理的效果。因此，不論從提高冷卻效果來考慮，還是從防止腐蝕和抑制微生物生長來考慮，冷卻水系統(tǒng)都應(yīng)進行投加清洗、預(yù)膜和日常運行中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑，以除去金屬表面上的那些沉積物和防止結(jié)垢、腐蝕。 一套完整的鋼鐵廠循環(huán)水處理方案包括清洗、預(yù)膜和正常處理程序。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，無論是新系統(tǒng)或是老系統(tǒng)，在開車正

4、常投藥之前都要進行系統(tǒng)清洗和預(yù)膜工作。清洗和預(yù)膜工作被稱為循環(huán)水系統(tǒng)化學(xué)處理的預(yù)處理。對于新系統(tǒng)來說，設(shè)備和管道在安裝過程中，難免會有碎屑、雜物和塵土留在系統(tǒng)之中，有時冷卻設(shè)備的銹蝕和油污也很嚴重，這些雜物和油污如不清洗干凈，將會影響下一步的預(yù)膜處理。老系統(tǒng)的冷卻設(shè)備還常有垢、粘泥和金屬腐蝕產(chǎn)物，嚴重影響設(shè)備壽命和換熱效率。因此，清洗工作做的好，對新系統(tǒng)來說，可以提高預(yù)膜效果，減少腐蝕和結(jié)垢的產(chǎn)生；對已投產(chǎn)的老系統(tǒng)來說，可以提高換熱效率，改善工藝操作條件，保證長的生產(chǎn)周期，降低能耗和延長設(shè)備使用壽命。所以，清洗工作是循環(huán)水系統(tǒng)開車必不可少的一個環(huán)節(jié)。 鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)的預(yù)膜是為了提高緩蝕劑

5、的成膜效果，常在循環(huán)水開車初期投加較高的緩蝕劑量，待成膜后，再降低藥劑濃度維持補膜，即所謂的正常處理。這種預(yù)膜處理，其目的是希望在金屬表面上能很快的形成一層保護膜，提高緩蝕劑抑制腐蝕的效果。實踐也證明在同一個系統(tǒng)中，經(jīng)過預(yù)膜和未經(jīng)預(yù)膜的設(shè)備，在用同樣的的緩蝕劑情況下，其緩蝕效果卻相差很大。因此，循環(huán)水開車初期的預(yù)膜工作必須要給以高度重視。 鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)除了在開車時必須要進行預(yù)膜外，在發(fā)生以下情況時也必須重新預(yù)膜： 年度大檢修系統(tǒng)停水后； 系統(tǒng)進行酸洗之后； 停水40h或換熱設(shè)備暴露在空氣中12 h； 循環(huán)水系統(tǒng)PH4達2 h。2鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)基本情況：某鋼鐵有限公司連鑄機結(jié)晶器用

6、水采用自來水投加水處理藥劑辦法來取代軟化水進行循環(huán)使用。該系統(tǒng)也和其它系統(tǒng)一樣，使用長江水為補充水，經(jīng)過簡單的處理之后供系統(tǒng)使用的。該補充水的賴茲爾穩(wěn)定指數(shù)為7.78，屬偏腐蝕性水質(zhì)，但隨著濃縮倍數(shù)的提高，其賴茲爾穩(wěn)定指數(shù)則不斷降低，水質(zhì)傾向逐漸變?yōu)槠Y(jié)垢型水質(zhì)，且結(jié)垢的可能性逐漸增強。 本系統(tǒng)的水量平衡參數(shù)見表1： 表1：鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)運行參數(shù)循環(huán)水量500m3/h保有水量480 m3補充水量16 m3/h蒸發(fā)水量6 m3/h排污水量7 m3/h泄漏損失水量3 m3/h進水溫度38-40排水溫度32-34設(shè)備主要材質(zhì)碳鋼、不銹鋼、銅該系統(tǒng)補充水水質(zhì)狀況見表2： 表2：補充水水質(zhì)分析結(jié)果

7、 水質(zhì)項目結(jié) 果水質(zhì)項目結(jié) 果水質(zhì)項目結(jié) 果PH 值7.42總硬度149 mg/LSiO20.094 mg/L濁 度3.10 mg/LCa2+96.36 mg/L總?cè)芄?23 mg/L電導(dǎo)率270 us/cmMg2+12.63 mg/L總 鐵0.11 mg/L總堿度202 mg/LCL-12.50 mg/L總 磷0 注：表中總堿度、總硬度、Ca2+結(jié)果均以CaCO3表示。 針對上述情況，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，特制定出了如下處理方案。3鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)清洗預(yù)膜處理方案：3.1 清洗預(yù)膜處理過程簡述: 水沖洗殺菌剝離水沖洗酸洗除垢水沖洗堿中和水沖洗藥劑清洗水沖洗預(yù)膜處理水沖洗正常運行3.2 水沖

8、洗：利用水的沖力帶走系統(tǒng)中的污物雜質(zhì)；兩步處理之間的水沖洗是一個換水的過程，用清水置換出上一步處理的污水。當進出水PH值和濁度相近時認為換水結(jié)束。3.3鋼鐵廠循環(huán)水處理 殺菌剝離：無論新舊設(shè)備，在系統(tǒng)投運之初，均會由于安裝、施工等原因，帶進大氣中的灰塵泥砂等，而它們中也會帶有許多菌藻和它們的孢子，它們的繁衍滋生、新陳代謝產(chǎn)生的生物粘泥，同時粘附著灰塵、泥砂沉積在設(shè)備表面，形成軟垢。殺菌剝離的目的就是清除設(shè)備及管道內(nèi)的這樣一層由微生物粘泥而引起的沉積物。 殺菌剝離處理方法： 殺菌滅藻劑 200ppm剝離劑 2000ppm運行條件：在自然條件下進行6小時左右3.4鋼鐵廠循環(huán)水處理 酸洗除垢：酸能有

9、效地清洗掉金屬設(shè)備中由堿土金屬碳酸鹽組成的硬垢和由金屬氧化物組成的腐蝕產(chǎn)物；但同時，酸也會對設(shè)備金屬機體造成腐蝕，因此，為避免酸洗對設(shè)備造成腐蝕，在進行酸洗的時候，必須投加緩蝕劑，以保護設(shè)備免遭酸的侵蝕。 酸洗處理方法：酸洗緩蝕劑 1000ppm 工業(yè)濃硫酸 約 2噸 運行條件：先加入酸洗緩蝕劑運行半小時后，開始加入濃硫酸，運行約4小時結(jié)束。3.5 鋼鐵廠循環(huán)水處理堿中和：系統(tǒng)酸洗結(jié)束后，為了避免酸中的H+對設(shè)備金屬造成危害，必須盡快降低水系統(tǒng)中的酸度，加入適量的OH，使其與H+中和，減小危害。 堿中和處理方法：工業(yè)液堿 約 0.6噸 運行條件：在酸洗結(jié)束后，先進行適當換水，然后加入工業(yè)液堿進

10、行中和，運行約2小時結(jié)束。3.6 藥劑清洗：系統(tǒng)在運行過程中，由于處理不當，難免產(chǎn)生少量鐵銹和水垢，也會由于少量機械油脂的泄漏，產(chǎn)生油污等，因而對設(shè)備必須進行清洗處理，使設(shè)備表層達到潔凈狀態(tài)，為預(yù)膜創(chuàng)造一個良好的條件。這里所說的藥劑實際上是一種復(fù)合型的清洗劑，它是由有機溶劑和多種緩蝕劑、除銹劑等一起合成的。 藥劑清洗處理方法：清洗劑 2000ppm 運行條件：PH值（硫酸調(diào)節(jié)） 5.0-6.0 清洗時間約為8-10小時左右3.7 鋼鐵廠循環(huán)水處理預(yù)膜處理：旨在設(shè)備及過水管道表層形成一層化學(xué)保護膜，使設(shè)備與水分離達到保護設(shè)備之目的。 預(yù)膜處理方法：預(yù)膜劑 400ppm 運行條件：PH值（硫酸調(diào)節(jié)

11、） 5.5-6.5 時間 常溫時 48h左右 帶負荷時 30h左右3.7 清洗預(yù)膜處理結(jié)束之后，由于設(shè)備表層的化學(xué)保護膜必須通過投加阻垢緩蝕劑來維護和修補，因而必須馬上進行正常投藥處理，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運行，以確保水處理效果。4鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)日常處理方案：4.1 均勻地（禁止采用沖擊式投加）投加NC-403阻垢分散劑（耐高溫）150-200mg/L至連鑄機結(jié)晶器水系統(tǒng)中進行日常的水質(zhì)穩(wěn)定加藥處理，每月的投加量為3t；4.2 定期(每半月)進行一次殺生處理（夏天可適當增大使用頻率，冬天可適當放寬使用頻率），使用殺菌滅藻劑200mg/L進行處理；4.3 當系統(tǒng)發(fā)生污泥沉積或有這種趨勢時，可突擊性

12、地對系統(tǒng)投加殺菌滅藻劑100mg/L和剝離劑1000mg/L進行一次殺菌剝離處理，并用置換水的方法將剝離下來的污泥排出系統(tǒng)外；4.4系統(tǒng)每天必須進行定期排污,方法是將潛污泵放入集水池子中,將排放水作為其它系統(tǒng)的補充水,降低系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)及Ca2+和Mg2+的含量，防止結(jié)垢4.5 建議在每年大修時對系統(tǒng)進行一次清洗預(yù)膜處理。5. 加強鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)的日常監(jiān)督管理： 日常監(jiān)督是搞好化學(xué)處理的最關(guān)鍵工作、實行科學(xué)管理的重要環(huán)節(jié)，沒有監(jiān)控，就失去了化學(xué)處理的意義。只有對系統(tǒng)采取了長期、嚴格、細致的監(jiān)控，才能掌握化學(xué)處理的脈搏，保證水處理的效果。監(jiān)督管理主要包括以下幾個方面。 水質(zhì)分析 應(yīng)對原水、

13、補充水及循環(huán)水每月進行一次全分析以積累歷史資料。對循環(huán)水中主要指標應(yīng)進行經(jīng)常性的控制項目分析，下面作一簡單介紹。 PH值 必須嚴格按設(shè)計的指標加以控制，這有助于膜的生成與維持；PH值控制過高，容易結(jié)垢；PH值偏低，對膜有破壞作用，且使腐蝕傾向增強。因此，PH值控制應(yīng)穩(wěn)定，波動范圍要小。 渾濁度 渾濁度高是形成沉積的主要原因，因此要求其越低越好。 電導(dǎo)率 可用其來監(jiān)測冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，水的電導(dǎo)率越高，表明水中的可溶性物質(zhì)含量越高。 總堿度 總堿度是水中重碳酸鹽的表示，總堿度越穩(wěn)定表明水中的致垢重碳酸鹽越穩(wěn)定，系統(tǒng)結(jié)垢的可能性越小。 Ca2+ 膦系處理需螯和水中的Ca2+沉積在陰極表面形成一層

14、保護膜而起到緩蝕作用，故水中要有足夠的Ca2+，但Ca2+過高，易于生成碳酸鈣水垢。Ca2+控制適當才能達到緩蝕和阻垢的效果。 Cl Cl 高了對膜有破壞作用，對不銹鋼容易產(chǎn)生點蝕和應(yīng)力腐蝕。應(yīng)根據(jù)具體情況確定指標。 總鐵 循環(huán)水中總鐵的變化，反映了系統(tǒng)中腐蝕抑制的情況，如總鐵不斷上升，說明系統(tǒng)中鐵在不斷溶解，腐蝕在加重，應(yīng)引起注意。 總磷 它反映水中的藥劑含量，說明藥量是否適當。 濃縮倍數(shù) 控制好濃縮倍數(shù)對節(jié)約用水和降低藥劑費用意義很大。 掛片 在水池或在循環(huán)水管旁路上設(shè)置掛片，運行一段時間后取出，測定它的腐蝕速度。由于掛片不帶換熱面，對生產(chǎn)設(shè)備的模擬性較差。 監(jiān)測換熱器 這種監(jiān)測換熱器的運

15、行條件較為接近生產(chǎn)實際，能同時取得腐蝕速度和結(jié)垢的數(shù)據(jù)。缺點是一臺監(jiān)測換熱器難以反映不同條件的各臺工藝換熱器的實際情況。分析項目頻 率指 標PH值1次/日7.0-9.2濁度1次/日10 mg/L電導(dǎo)率1次/日2000 us/cm總堿度(以CaCO3計)1次/日1000 mg/LCa2+1次/日30-200 mg/L總硬度(以CaCO3計)1次/日600 mg/LCL-1次/日300 mg/L總鐵1次/日1.0 mg/L細菌總數(shù)1次/周5105個/ml總磷1次/日4 10 mg/L濃縮倍數(shù)1次/日3.0 4.0碳鋼腐蝕率1次/月0.120 mm/a銅、不銹鋼腐蝕率1次/月0.005 mm/a污垢

16、附著速度1次/月15 mg/cm2月 工藝水冷卻器的監(jiān)測 在生產(chǎn)正常的情況下，循環(huán)水量、工藝介質(zhì)流量、工藝介質(zhì)進出口溫度一般是穩(wěn)定的，因此，工藝介質(zhì)進出口溫度和進出口冷卻水的溫差，可以直接反映水冷卻器的換熱效果，從而評定冷卻水質(zhì)量好壞。 鋼鐵廠循環(huán)水處理微生物活動的監(jiān)測 冷卻水需經(jīng)常監(jiān)測微生物活動情況，如異養(yǎng)菌數(shù)、鐵細菌數(shù)、硫酸鹽還原菌數(shù)、粘泥量等，也可經(jīng)常用目測循環(huán)水系統(tǒng)的藻類生長情況。大檢修期間的綜合考察 大檢修期間是檢驗鋼鐵廠循環(huán)水處理處理效果的極好機會，水冷卻器拆開之后，效果一目了然?？疾熘髴?yīng)結(jié)合全年運行的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行總結(jié)，作為下一年度調(diào)整配方及運行條件的參考資料，表3：水質(zhì)分析目標

17、值。 每月普查一次鐵細菌、真菌、硫酸鹽還原菌，經(jīng)常目測藻類的生長情況，觀察水色及氣味，這些都是對微生物及生物粘泥監(jiān)測的有效辦法。6. 鋼鐵廠循環(huán)水處理清洗預(yù)膜處理實施方案6.1 清洗預(yù)膜處理技術(shù)路線水沖洗殺菌剝離水沖洗酸洗除垢水沖洗堿中和水沖洗藥劑清洗水沖洗預(yù)膜處理水沖洗正常運行7. 鋼鐵廠循環(huán)水處理系統(tǒng)科學(xué)運行管理7.1. 綜合治理7.1.1 對補充水一定要經(jīng)過認真處理，凡是超標的水質(zhì)，一定經(jīng)過絮凝沉淀除去水中的懸浮物，使?jié)岫冗_到規(guī)定的范圍。7.1.2 對入口設(shè)置過濾網(wǎng)，防止昆蟲、藻片、塑料等較大雜物進入循環(huán)水系統(tǒng)。7.1.3 保護冷卻塔四周環(huán)境，防止灰砂、煙塵、化學(xué)氣體等有害物質(zhì)通過冷卻塔

18、進入循環(huán)水系統(tǒng)。7.1.4 對特殊換熱器要求定出專門的保護措施。7.2. 嚴格操作規(guī)程管理7.2.1 循環(huán)水系統(tǒng)水量的管理7.2.1.1嚴格控制循環(huán)水系統(tǒng)水量的排污與流失。水的損失過大濃縮倍數(shù)達不到要求，不僅補水增大，藥劑消耗增加，而且還會加劇設(shè)備腐蝕。7.2.1.2補水量應(yīng)根據(jù)排污水量及蒸發(fā)、風(fēng)吹損失水量調(diào)節(jié)，確保水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)的穩(wěn)定。7.2.2 加藥管理：嚴格參照加藥規(guī)程對系統(tǒng)進行加藥，確保系統(tǒng)中藥劑含量的確定。加藥地點選擇適當，各種不同的藥劑要分庫存放，按藥劑的有關(guān)存放標準定崗管理，以免加錯藥劑。對系統(tǒng)定期進行殺菌滅藻處理，一定要控制水系統(tǒng)中細菌總數(shù)5105個/ml。7.3. 化學(xué)處理的日常監(jiān)控 監(jiān)控是搞好化學(xué)水處理最關(guān)鍵的工作，是實行科學(xué)管理的重要環(huán)節(jié)，沒有監(jiān)控，就失去了化學(xué)處理的意義。只有對系統(tǒng)采取了長期、嚴格、細致的監(jiān)控，才能掌握化學(xué)水處理的脈搏，保證水處理效果，所以系統(tǒng)投運前，就要建立一套嚴格的監(jiān)測管理制度，并嚴格參照運行。7.3.