工业循环冷却水高浓缩运行实施方案

1、科技有限公司 青州海化盛兴热电有限公司工业循环冷却水高浓缩运行实施方案目录一、前言.2二、循环水系统情况2三、药剂的选择及确定4四、药剂的使用方法6五、经济效益对比分析.8六、产品简介9七、技术服务.10青州海化盛兴热电有限公司工业循环冷却水高浓缩运行实施方案一、前言冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用，会产生很多问题。如：水垢附着，设备腐蚀，微生物的滋生与粘泥等问题。为了控制工业循环冷却水系统结垢和腐蚀性问题，提高换热设备的使用寿命，目

2、前已有多种类型水处理技术。但是传统药剂在控制浓缩倍数上一般较低，节水不理想，且运行管理成本高。提高循环水的浓缩倍数，可减少补充水的用量，节约水资源，同时可减少排污水量，从而减少排污水对环境造成污染，进而降低循环水处理成本。我公司综合考虑贵厂经济效益和环境效益，通过一系列阻垢缓蚀试验为贵厂选择了我公司高浓缩倍数聚合缓蚀阻垢剂bf-202c，可将贵厂循环水浓缩倍数提高到4倍，该药剂既能保证循环水系统的安全运行，又能在现有生产条件不变的情况下为该厂节约74.76万元的水费，而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制，经济效益会越来越显著。二、循环系统情况 1、系统参数循环量q：2000m3/h 保有水

3、量v：2000 m3换热器材质：304不锈钢 进出口温度：34-44水资源费：2.0元/吨 现补水量： 80 m3/h 系统类型：敞开式冷却循环 目前浓缩倍数：1.3 补充水源：地下水 2、水质情况：表1 水质分析情况项目单位补充水指标循环水指标检测依据总硬度（以caco3计）mg/l475.38620.49gb/t6909-2008总碱度（以caco3计）mg/l285.23290.23gb/t14419-1993钙硬度(以caco3计)mg/l442.85202.8gb/t6910-2006氯离子（cl-）mg/l99.97113gb/t15453-2008ph7.408.7gb/t690

4、6-2008实测浓缩倍数1.35（以氯离子浓度计，平均参数）3、饱和指数(l.s.i)计算：饱和指数是水中可能产生碳酸钙结垢或产生腐蚀倾向的一种计算指数。l.s.i ph phs0 结垢l.s.i ph phs0 稳定l.s.i phphs0 腐蚀补充水：phs 6.45结论为： l.s.iphphs0.790（结垢型）循环水浓缩倍数k=1.35循环水：phs 6.56结论为： l.s.iphphs1.60（结垢型）4、结垢指数（p.s.i）计算：p.s.i是帕科拉兹在稳定指数r.s.i的基础上提出来的一个经验公式，他用平衡ph，即pheq代替r.s.i计算公式中的实测ph。p.s.i比r.s

5、.i更接近实际。p.s.i6时为结垢型水质p.s.i6时为不结垢、不腐蚀水质p.s.i6时为腐蚀型水质p.s.i=2phspheq补充水pheq8.14补充水p.s.i=4.766 （结垢型）循环水pheq7.93循环水p.s.i=5.196 （结垢型）5、水质情况判断通过以上水质分析数据我们可以看出，贵厂补水水质为总硬度、总碱度属高硬中碱度、结垢中速水质；根据饱和、稳定指数及有关理论，通过计算说明补充水水质为结垢水质，循环水浓缩后结垢倾向增强。同时水中还含有大量的ci-，它们的存在会对系统造成腐蚀、点蚀、应力开裂等现象。因此在水稳剂配方筛选时应以阻垢为主，兼顾缓蚀。循环水系统如控制不当会造成

6、换热器及其它设备结垢，腐蚀（点蚀、片蚀、应力腐蚀）等危害，因此，循环水的防垢、防腐蚀处理十分重要。三、药剂的选择及确定 选择一种用药方案，须进行大量的室内实验。依据对贵公司水质的分析化验，结合我们以往处理经验，我们选定环保节水型聚合阻垢缓蚀剂bf-202c。并通过一系列的试验确定了该药剂在贵厂水质条件下的使用效果和投加浓度。（1） 静态阻垢试验1、试验方法 参照中石化冷却水分析和试验方法中的“碳酸钙沉积法”进行试验，采用贵厂水质对水质稳定剂进行评价。2、仪器、设备： 多孔恒温水浴锅，满足恒温控制80±1的要求，刻度烧杯、容量瓶、移液管、分析定钙器具、酸度计等。3、试液溶液的制备：（1

7、）补充水空白水样制备：用容量瓶取1000ml补充水，不加药剂。（2）配置药剂浓度为：40mg/l、50mg/l、55mg/l的试验水样。4、试验步骤：试验方法按照中石化公司冷却水分析和试验方法中碳酸钙垢沉积法进行。 将配好的（1）、（2）、（3）、（4）试液分别置于四个洁净的1000ml烧杯中，放入80±1的水浴锅中加热，恒温放置72个小时。5、阻碳酸钙、硫酸钙垢试验结果 阻碳酸钙垢结果见表2，阻硫酸钙垢结果见表3。表2 碳酸钙阻垢分散效果bf-202c浓度（mg/l）阻垢率（%）达标规定4075.03达标5093.49达标5594.50达标 表3 硫酸钙阻垢分散效果bf-202c浓

8、度（mg/l）阻垢率（%）达标规定4075.63达标5094.32达标5594.55达标6、试验结论由以上试验结果可以看出: 1）加药试样浓缩到4倍时，加入bf-202c药剂的试样钙离子的含量无明显降低，证明药剂可以有效的抑制钙离子的析出，有良好的阻垢效果。2）经比较当试验水中bf-202c的使用浓度为50mg/l时碳酸钙的阻垢率达93.49%，硫酸钙的阻垢率为94.32%；综合考虑成本因素，我们暂定bf-202c的使用浓度为50mg/l。（二）挂片缓蚀试验 1.试验温度：50±1 2.旋转速度：试片旋转速度75转/分，旋转线速度约0.35米/秒。3.试验时间：50±1的试

9、液中运行72小时。4、试片：标准不锈钢挂片，试片的制作和清洗按相关规定执行。5、试液体积与试片表面积之比为35-55ml/cm26、试验条件：40mg/l、50mg/l、55mg/l的试验水样。7、试验结果： 表4 旋转挂片腐蚀试验挂片 材质bf-202c浓度（mg/l）腐蚀率（mm/a）缓蚀率（%）试样结果达标规定不锈钢400.004899.52% 基本保持本色好500.003699.64%保持本色很好550.00399.7%保持本色很好8、 试验结论 缓蚀试验结果表明bf-202c.药剂在投加量达到50mg/l时,对不锈钢挂片的腐蚀率达95%以上,挂片表面光泽，无点蚀、坑蚀现象。对碳钢,黄

10、铜,不锈钢的腐蚀速率均达到中石化有关规定的"好"和"很好"的标准,试验表明bf-202c.药剂适合贵厂循环水系统。（三）浓度的确定1、通过实验室静态阻垢和旋转挂片腐蚀试验我们确定在贵厂循环水系统投加50mg/l的bf-202c高浓缩倍数聚合缓蚀阻垢剂，阻垢率和缓蚀率均在90%以上；2、从以往运行经验看，该产品在用户使用过程中挂片测试及实际应用中，碳钢腐蚀率一般在0.0243 mm/a-0.035 mm/a，铜、不锈钢腐蚀率一般<0.003 mm/a,甚至腐蚀率等于0的最佳效果。阻垢率达98%-99.5%以上，优于国家标准指标（gb50050-200

11、7工业循环冷却水设计规范水质要求确定的技术指标、碳钢腐蚀率0.075mm/a，铜、不锈钢国标要求腐蚀率指标0.005 mm/a，阻垢率85%）。通过一系列的试验结果我们可以看出贵厂循环冷却水系统投加50 mg/l高浓缩倍数聚合缓蚀阻垢剂bf-202c，可保证循环水系统的安全运行，并能将浓缩倍数提高到4倍，能达到良好的节水减排效果。四、药剂的使用方法（一）药剂的投加循环水系统的运行管理是机组系统安全运行的保障。为确保机组系统安全运行，应严格遵守循环水系统药剂投加标准。1、首次加药量：循环系统总容量2000m3，加药浓度100mg/l，加药量：200kg。2、每天加药量加药浓度50mg/l，每天加

12、药量视实际补水量而定，浓缩倍数提高到4倍时，经我公司加药公式计算投加量为：40kg/天。加药初期正常外排，运行2-3个月，控制ph值在9.0-9.5（如不达标，可用氢氧化钠调节）。将系统内有害物质软垢、污泥剥离物清除彻底后控制外排，逐步提高浓缩倍数，直至达到4倍。监测水质运行情况，可适当调整加药浓度。3、加药方式依据企业的加药规范操作。或者直接投加到循环水池中。4、加药地点加药地点应远离排污口、补水入口、循环水出水口。5、排污工作严格监测循环水水质指标，以氯离子含量为依据，达到规定的浓缩倍率时，及时进行污水的排放工作。6、杀菌剥离工作高浓缩倍数聚合缓蚀阻垢剂bf-202c能有效抑制菌藻的滋生。

13、对多种水质有良好的适用性，在ph 9.0-9.5的条件下使用，具有更好的阻垢缓蚀效果。但是如果贵厂循环水系统菌藻滋生严重，有菌藻基数大问题，建议投加杀菌或剥离剂，逐渐降低用药量直至不加，具体根据现场菌藻滋生情况调节。（二）循环水管理控制指标俗话说“三分药剂，七分管理”，控制好循环水指标，对于保证系统的安全稳定运行也是十分有效的。根据贵厂的水质情况及国家工业循环冷却水处理设计规范中对循环水水质的要求（gb50050-2007），我们建议贵厂做如下控制。表5 循环水控制指标项目控制范围过量的危害分析频率浊度<10mg/l形成粘泥1次/日fe2+含量（mg/l）<0.5mg/l腐蚀1次/

14、月ph值9.0-9.5腐蚀或结垢1次/日总硬（以caco3计）<1900mg/l腐蚀或结垢1次/日ca2+含量（mg/l）<1800mg/l腐蚀或结垢1次/日碱度（以caco3计）-腐蚀或结垢1次/日cl-<400mg/l腐蚀1次/日浓缩倍数4.0结垢1次/日总磷（mg/l）5-6，最高不超过10腐蚀或结垢1次/日（三）、日常运行管理注意事项1、运行方案实施前应对系统进行清洗处理。2、严格按照加药方法和加药量执行。3、及时进行系统补充水水质指标的监测，以便因水质变化调整加药方案。4、严格控制各项循环水水质指标，若有问题，应及时联系我方技术人员，共同商讨解决方法。5、循环水浓缩

15、倍率严格控制在4倍以下运作，及时进行排污工作。6、保证正常的水位和补充水量，并按补水量及时加药，以保证系统中药剂的含量。7、系统加药时，每班需检测一次，以便及时发现和解决问题。8、必须定期清理循环水池沉淀物。9、杀菌灭藻：根据实际情况，进行杀菌灭藻工作。五、经济效益分析（一）、直接节约效益分析 表6 应用bf-202c前后药剂运行总成本比较表应用bf-202c前应用bf-202c后平均循环量，m3/h20002000浓缩倍数1.354每天运行费用（元）补水80×24×2 =384035.5×24×2 =1704药剂75 kg×7.0 =525元

16、40kg×18 =720每天节约运行成本（元）1941元年节约成本（万元）1941元×350天=67.935万元备注：1、年节约水费：系统每年节约补充水费用为74.76万元，其计算方式为：（1）系统现年补水量 目前浓缩倍数k=1.35，补水量为80m3/h，年开车时间按350天计：系统年补水量=80×24×350=67.2万吨（2）应用bf-202c后系统年补水量 控制浓缩倍数k=4，补水量约为35.5 m3/h，年开车时间按350天计： 系统年补水量=35.5×24×350=29.82万吨（3）系统年节约水量 67.2万吨/年-29

17、.82万吨/年=37.38万吨/年水资源费： 2元/吨（包含部分电费）系统年节约补充水费用为：37.88万吨×2元/吨=74.76万元 （4）药剂费用bf-202c药剂用量50mg/l即按补水量每吨投加0.05kg计：bf-202c药剂年用量=29.82万吨×0.05kg/吨=14.91吨药剂费用为1.8万元/吨年药剂费用=14.91×1.8=26.84万元（二）设备清洗维护等间接经济效益分析由于bf-202c药剂的的应用，使系统的浓缩倍数大大提高的同时，也使系统的腐蚀、结垢和微生物粘泥得到了有效控制，产生了巨大的间接效益和社会效益。1、生物粘泥和结垢的减少，使换

18、热设备的换热效果提高，生产装置能“安、稳、长、满、优”运行；2、腐蚀率的下降使设备的使用寿命大为延长；3、减少设备非计划停工次数；4、高的设备换热效率，解决了以往由于粘泥和结垢而引起的生产负荷低和提高循环量等一系列问题，使循环水系统能力发挥至极至；5、节约多消耗的电能；6、大大减少排污量，减轻了污水处理的负担，同时也保护了环境。六、产品简介bf-202c是由膦酸盐、羧酸、氨基聚合物和缓蚀剂等复配而成，化学性能稳定、无污染、无三废产生，在敞开式或密闭式循环冷却水系统中，对碳钢、铜、铝合金等金属均有良好的缓蚀作用。对碳酸盐、膦酸盐垢有良好的阻垢效果。同时本品能有效抑制菌藻的滋生。对多种水质有良好的适用性，在ph 9.0-9.5的条件下使用，具有更好的阻垢缓蚀效果。正常运行时，能将浓缩倍数控制在5以上，相对于传统药剂可以节水50%以上。起到了节水、节电、减少人工操作费用等多种作用。降低