理,工业水处理系统一般还配备循环水处理、中水回用、零排放 等环节...
摘 要：通过对循环水胶体粘性附着物产生的原因从循环水的加药、中水回用装置运行控制到生产装置换热器的泄漏等方面进行分析，找到了问题的根本原因，对症下药及时解决存在的问题，使循环水水质恢复了正常，杜绝了长期大量的胶体粘性物质附着在循环水换热器内造成设备腐蚀等更加严重的问题。
关键词：循环水；胶体粘性；沉积；换热效率；堵塞；吸水井；腐蚀；滤网
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.140
宁夏宝丰能源集团股份有限公司甲醇循环水装置，采用敞开式循环水系统，设计循环水量均为40500m3/h，系统设置8台循环水泵（6800m3/h），9台冷却塔（4500 m3/h），并设置6台过滤器（330 m3/h）用于循环水旁路过滤。甲醇循环水装置循环水供水水源：第一股为宁东镇鸭子荡水库，经加压泵站加压后送入循环水装置作为补充水；第二股为水处理厂处理完的中水及清净下水装置产水。
1 胶体粘性附物问题出现过程
甲醇循环水岗位值班人员于2016年8月31日操作人员巡检发现甲醇循环水3#塔池吸水井过道滤网有堵塞现象，现场人员随即对滤网进行清理，发现滤网表面被大量胶体状粘附着物堵塞。
2 胶体粘性附着物主要表现现象
甲醇循环水出现的胶装物体主要在3#塔池出现，并大量聚集至格栅滤网。从9月2日开始在中水补水口发現小型胶状团体，增加滤网过滤后，滤网表面明显存在胶状团。补水口胶状团无味；呈浅黄色透明、散碎状；胶团内存在小颗粒杂质（类似铁锈）。补水口胶状团进入循池后，逐渐变大并粘附于池壁及格栅。
3 胶体粘性附物对系统有可能会产生的危害
（1）有可能产生沉积，导致装置换热效率下降。沉积或粘附于系统高位、远端、水走壳程的低流速换热装置及部分特殊结构的换热装置内，影响换热效果。经生产部协调，9月10日凌晨打开净化车间的丙烯液冷却器，此换热器为高位不锈钢列管式换热器，循环水走管程，从打开的情况看，无粘附物沉积问题。由于生产原因大多数循环水换热器无法打开来检查，特别是水走壳程的碳钢换热器，公司将在合适的时候打开查看，确定是否有沉积。
（2）促进系统腐蚀，造成循环水指标波动。此粘附物粘附在设备表面后，隔绝水与金属表面的直接接触，水处理药剂无法接触设备本体表面，因而无法起到有效的缓蚀效果，粘附物下方会产生垢下腐蚀，近阶段循环水总铁和现场挂片即反映出粘附物对系统腐蚀造成了一定的影响。循环水总铁控制指标≤1.0mg/l，自8月30日开始，甲醇循环水的总铁升高，平均在1.5mg/l左右，超出控制指标。
4 胶体粘性附物的分析结果
分别将样品送至药剂厂家（上海高森）和第三方检测机构进行ICP（等离子发射光谱）金属元素分析及红外光谱分析，结果如下：
（1）药剂厂家（上海高森）分析结果。垢样综合分析结果：550℃ 灼烧减重占比58.98%，说明垢样中主要以有机物和微生物类为主。（2）外送第三方垢样分析结果。样品中主要的组成元素为：碳、氧两种元素，根据这两种元素在样品中的原子百分比含量关系基本可以确定样品主要成分为有机物；且根据污染物的外观特性（性状、气味等），该样品有机组成中含有微生物。因此可以得出结果，该样品主要是由微生物和有机物组成的复合污染，含有少量盐分和铁、铝、硅等氧化物。
通过以上分析结果判定：此粘性附着物为微生物菌类与有机物在循环水中结合体。
5 胶体粘性附着物成因分析
（1）从质检中心对近期到货水处理药剂检测结果中发现8月、9月份采购的聚合氯化铝（PAC）更换厂家，第一次使用，盐基度在60-80%之间，以前使用的基本均在95%以上。虽然国标要求盐基度在35-95%，但盐基度低的PAC，分子链短、聚合度低，更容易透过超滤系统。（2）水处理厂对中水回用装置超滤膜进行检查发现存在断丝现象，也会造成PAC、PAM透过超滤系统。（3）中水外送水搀兑超滤水后，透过超滤系统的PAC、PAM在输送管道中与铁锈、微生物等颗粒杂质形成小的絮凝体。（既补水口发现的胶状团）。（4）经过对甲醇循环水换热器进行排查发现甲醇厂MTO甲醇冷却器泄漏，造成甲醇漏入循环水系统中。（5）带有微生物胶状团的絮凝体补入循环水中，架桥吸附循环水中泄漏的有机物、悬浮物、铁锈等物质的同时微生物在丰富营养源的情况下快速繁殖，最终使胶状团絮凝体迅速结合增大片状胶体物。（6）在甲醇循环水3#塔池，之所以能形成大量片状胶体物是由于中水中的小絮凝体吸附有机物营养源后达到微生物生长繁殖的条件。单一的中水絮凝体或单一的循环水有机物质泄漏均不会造成此类物质的形成。
6 处理措施
针对现场的胶状粘附物和水质变化， 为保证循环水系统粘附物得到有效的抑止，采取如下处理措施：
（1）水处理厂使用的聚合氯化铝（PAC）更换为原来使用厂家，并要求水处理厂今后在更换水处理药剂生产厂家时要更换品种时，需进行现场匹配性，用量小试，产品不匹配影响使用效果，待小量试验无异常试用报告后方可大量使用。（2）控制机加池出水浊度在5NTU以内。（3）检查超滤膜的完整性，更换断丝膜元件。（4）暂停超滤产水进入反渗透产水箱，避免受到污染。（5）对中水输送循环水池管线进行杀菌剥离处理。（6）甲醇厂MTO装置停车对MTO甲醇冷却器泄漏管束进行堵漏处理。
7 总结
宁夏宝丰能源集团公司甲醇循环水运行中发生的胶体粘性附着物质，在同行业装置中均未发生过，对生产装置的长周期、稳定运行构成了危险。通过试验、分析，查找原因，找到了造成循环水中出现胶体粘性附着物的真正原因为微生物菌类与有机物在循环水中结合体，解决了影响生产的瓶颈问题。
参考文献：
[1]贺永德.现代煤化工技术手册[M].北京：化学工业出版社，2004：15-16.
[2]肖瑞华.煤化学产品工艺学[M].北京：冶金工业出版社，2003：126.
作者简介：金彦斌（1976-），本科，工程师，副总经理，从事煤化工生产技术管理工作。endprint
