化肥厂循环水系统漏氨分析与对策.doc

学习资料收集于网络，仅供参考化肥厂循环水系统漏氨分析与对策合成氨厂的循环冷却水系统中,大气中的NH3、NOX-等会通过冷却塔的气水交换,更为甚者设备中的NH3的泄漏为微生物的生存提供了丰富的氨营养源,使微生物大量繁殖与滋长,冷却水在冷却塔内喷淋曝气过程中溶入大量的氧气,为好氧性微生物提供了必要的条件,而冷却水中的悬浮物形成的淤泥又为厌氧性微生物提供了庇护场所,因此,有些循环冷却水系统成了一些微生物的一个巨大的捕集器和培养器。氨对循环水系统的危害:氨的污染促进了硝化菌群的大量繁殖和亚硝酸根的大量产生。硝化菌群的大量繁殖会造成换热器的生物性腐蚀和结垢,亚硝酸根会消耗大量的氧化型杀菌剂,而使杀生效率大大降低;使PH值发生变化,从而影响腐蚀和结垢的控制,氨刚进入循环水系统时,会造成PH值上升,总碱度增加,接着会造成硝化菌群的大量繁殖,从而使氨态氮被不断地转化成亚硝酸根和硝酸根等酸性物质,亚硝酸根还能将部分杀菌剂氯转化成氯根,最终使循环水的PH值下降;氨的污染还能使水的颜色变深、粘泥物质增多,从而使浊度上升，引起浊度高的颗粒物质带有电荷，高分子阴离子物质比小分子阴离子化合物更易与带电颗粒物质发生吸附作用，从而破坏了复合剂中药剂沉积和阻垢分散平衡，使高分子聚合物复合剂的缓蚀效果大幅度下降。氨氮在水中存在式(1)(3)反应：NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH- (1)NH4+ + HCO3- NH3+ CO2+ H2O (2)2NH4+ + CO32- 2NH3+ CO2+ H2O (3)式(2)、(3)反应可导致水中HCO3-和CO32-的浓度下降。NH4+ + H2O NH3H2O + H+ (4)NH3H2O NH3+ H2O (5)式(4)、(5)反应可导致在浓缩过程中PH值下降。2NH3 + 3O 2 2HNO2 + 2H2O + 能量 (6)2HNO2 + O 2 2HNO3 + 能量 (7)式(6)、(7)反应可导致水中的氨氮在亚硝化菌和硝化菌作用下氧化成亚硝酸和硝酸，使循环水PH值下降。1 泄漏的判定与查找循环水系统产生泄漏,必然会引起循环水水质以及它的各项分析指标发生异变,水冷器换热效果的降低,因而可以通过观察水质:以及取样分析等来研判水质状况,通过对以下各项指标在泄漏时产生的异变综合分析,判断系统是否泄漏。1.1 循环水水质观察当氨泄漏至循环水中,微生物大量繁殖,藻类快速滋生,水就变得腥臭,颜色变成黄褐色或深褐色。1.2 日常报表数据分析(1)水中NH3-N、NO2和NO3离子浓度增高;(2)PH值发生变化;(3)总铁与浊度:大多数微生物都会对金属产生腐蚀,硫酸盐还原菌会对金属(铁)产生较大的腐蚀,被腐蚀下来的铁离子在氧气作用下氧化生成Fe(OH)3沉淀物。Fe (OH)3为黄色或褐色沉淀物,会造成循环水颜色加深,导致浊度升高。另一方面微生物藻类本身具有光的散射作用,增大辉浊度。当泄漏产生时,微生物数量会急剧上升,金属腐蚀加重,循环水中的总铁就会大幅上升,浊度也会上升,达正常并得值的1倍以上。(4)细菌总数与粘泥量:循环水系统细菌总数一般在1105个/mL以下,粘泥量控制在4mL/m3以下。如实测值远远大于该指标,说明细菌获得了充足营养,细菌繁殖活跃,有泄漏的可能。1.3 泄漏源查找分析COD:取各水冷器出水水样分析COD,与循环水总供水COD进行比较,凡水冷器出水COD大于循环水总供水COD,就说明有泄漏,这样就可以最终查出某一台或数台产生泄漏的水冷器。这是普遍采用的也是最有效的办法。2 泄漏产生的原因分析2.1 换热器漏氨2.1.1 腐蚀造成换热管穿孔腐蚀造成水冷器穿孔的现象较普遍,特别是对运行10a以上的装置,水冷器已到了使用寿命,虽然循环水中加入缓蚀阻垢剂能有效控制腐蚀,起到较好的缓蚀作用。但不是说水冷器就因此不会产生腐蚀,长期的使用也会造成水冷器腐蚀穿孔,所以水冷器也有它的使用寿命问题。2.1.2 换热器的制造质量和检修质量差水冷器的制造、检修质量差,造成物料泄漏的现象也常常出现。2.2 环境污染主要是生产设备漏氨后,进入大气中的氨被循环水塔吸收,造成循环水氨污染。3 发生泄漏后的对策3.1 消除泄漏源循环水发生泄漏后,必须尽快查找漏点并消漏。查找出的泄漏设备应立即从系统中切出,如确实无法切出的,就应让其循环回水就地排放,避免影响其它换热设备和整个循环水系统。这是解决氨氮泄漏对循环水系统危害最有效、最根本的办法。3.2 降低浓缩倍数运行由于泄漏后水质严重恶化,为了尽量降低微生物粘泥在循环水中的浓度,减轻水质恶化对水冷器的危害,应增大排污水量和补水量。3.3 优化杀菌剂在循环水系统中，在装置出现漏氨时，为了更好的控制循环水中微生物的繁殖，应交替投加氧化性和非氧化性杀菌剂。3.4 投加剥离剂在发生泄漏的循环水中,投加剥离剂控制冷却水系统内微生物沉积,它可以对循环水中的微生物的繁殖进行均匀刺激,加快其新陈代谢,从而在循环水中建立起微生物的生态平衡,均衡的微生物可以使循环水中的粘泥变得膨胀、疏松、失去粘性和生物活化,从而使粘泥难以在循环水中稳定、沉积。4 结语通过对漏氨情况下的循环水控制,得出以下结论:(1)应密切关注NO3-、NO2-的变化,因为循环水中的NH3首先会被亚硝化菌转化为NO2-,其次才由硝化菌将NO2-转化为NO3-,因此控制了NO2-的升高,也就控制了NO3-的升高;(2)在有些情况下, 会出现NO3-异常高, 而NO2-异常低或者NH3-N异常低,此种情况的发生说明亚硝化菌和硝化菌非常活跃,已经迅速将NH3转化为NO2-,继而又将NO2-转化为NO3-,系统水质严重恶化;(3)非氧化性杀菌剂的杀菌效果在漏氨情况下明显优于氧化性杀菌剂,建议多采用,同时应配备有充足的杀菌剂;(4)密切关注水质的分析中PH、总碱、NH3-N、NO3-、NO2-的变化和相互变化关系;发现异常及时处理;(5)氧化性和非氧化性杀菌剂在漏氨情况下的交替投加尤为重要,而且应该根据漏氨量的大小,适当增大一次性杀菌剂的投加量和频次;水冷器是循环水系统的重要组成部分,它的泄漏直接导致循环水的水质严重恶化,从而威胁企业的安全生产。因此,我们必须重视循环水的日常管理,重视水冷器的制造质量和检修质量。掌握了泄漏判定和查找知识,就能很快发现系统泄漏点,及时切换出产生泄漏的水冷器,并采用生物降解新技术等一系列措施,就能较好地剥离换热管上的粘泥,改善水质,恢复水冷器的换热效率。为装置的安、稳、长、满、优运行,实现装置二年一修甚至三年一修打好基础。中华人民共和国国家标准 GB 500502007间冷开式系统循环冷却水水质标准项 目 单位要求或使用条件许用值浊度NTU根据生产工艺要求确定20换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式10pH6.89.5钙硬度+甲基橙碱度(以CaCO3计)mg/L碳酸钙稳定指数RSI3.31100传热面水侧壁温大于70钙硬度小于200总Femg/L1.0Cu2+mg/L0.1Cl-mg/L碳钢、不锈钢换热设备，水走管程1000不锈钢换热设备，水走管程传热面水侧壁温