淺談煉油廠循環(huán)水場量子水技術應用

楊叔杰(大慶宏偉慶化石油化工有限公司，氣分車間, 黑龍江 大慶 163411)

淺談煉油廠循環(huán)水場量子水技術應用

楊叔杰(大慶宏偉慶化石油化工有限公司，氣分車間, 黑龍江 大慶 163411)

煉油廠循環(huán)水場應用量子水技術能夠有效的防止和去除水垢，防止腐蝕，殺滅細菌，控制藻類的繁殖和黏膜的產生，具有安全、高效、節(jié)能、環(huán)保、安裝及維護簡便等特點。該技術不僅解決由于目前冷卻循環(huán)水采用的化學藥劑導致的污水排放問題，而且可以大量的減少污水排放，既節(jié)水又環(huán)保，為工業(yè)冷卻循環(huán)水的處理提供科學的解決方案。

量子水技術；特點；解決方案

1 工作原理

量子水技術是運用復合交變電流產生的波頻場技術與金屬納米離子技術來處理冷卻循環(huán)水，能夠有效的阻止和去除水垢、防止腐蝕、殺滅細菌、抑制藻類的繁殖和黏膜的產生。

設備結構包括：波頻場發(fā)生器、波頻場能量交換器和殺菌抑藻控制器、殺菌抑藻處理器

2 水垢控制

量子水技術波頻場發(fā)生器通過智能模塊產生復合交變電流，由波頻場能量交換器發(fā)射到循環(huán)水中并形成波頻場，水在波頻場的作用下發(fā)生物理性能和結構的變化。通常情況下，水中的水分子是由氫鍵締合成水分子團的形式。在波頻場的作用下，水分子團(鏈)增大，水分子的偶極子極性增強，從而增加了水對鹽的溶解度，偶極子的負極與水中的Ca2+、Mg2+等陽離子親和，偶極子的正極與水中的CO32-等陰離子親和。大量的偶極子分別包圍在Ca2+、Mg2+和CO32-周圍，使Ca2+、Mg2+和CO32-相互隔開，運動速度大大降低，碰撞結合的機率減小，有效阻止了CaCO3的形成，達到阻垢目的。

另外，經過波頻場處理后，在較高能量狀態(tài)下，可改變CaCO3的結晶形成過程，使其生成松散泡沫狀的文石，抑制了致密的方解石硬垢生成，而粉末狀水垢會隨著水流帶走。

3 腐蝕控制

通常冷卻水系統(tǒng)碳鋼表面形成的腐蝕產物為Fe2O3，即鐵銹。它是一種松散的物質，并不能在碳鋼表面形成保護層。Fe2O3的形成只需較小的能量。當波頻場發(fā)生器產生的波頻場傳送給波頻場能量交換器時，水中的能量增強，水中的溶解氧在獲得一定能量情況下，和冷卻水系統(tǒng)的鋼材氧化產物會以黑色的磁鐵層(Fe3O4)形式存在；或者和冷卻水中的銅材會以紅色的氧化亞銅(Cu2O)的氧化物形式存在。這些Fe3O4和 Cu2O氧化物都比較穩(wěn)定、致密，從而可以有效的控制器材的進一步腐蝕。

4 微生物控制

量子水技術波頻場發(fā)生器所發(fā)出的波頻場對殺菌抑藻系統(tǒng)起到協同效應。波頻場對細菌進行處理后，細菌的兩極將隨著電波而改變，細菌分裂受到抑制，只能朝兩端延伸，細菌的鞭毛變彎曲，大多數細菌將相互黏附在一起，類似電穿和電熔的過程，這些都使得細菌生長受到抑制并且對它們的新陳代謝過程進行了有效控制。

殺菌抑藻控制器主要是通過微電解方式向水中釋放納米級的M+離子，由帶正電的M+離子和帶負電的細菌細胞相結合，M+離子穿透細胞壁與細胞內特定部位的DNA及RNA相結合，破壞細菌細胞的蛋白酶和呼吸酶，造成細菌細胞的溶解和死亡，達到殺菌抑藻的功效。

5 與傳統(tǒng)加藥技術對比

與傳統(tǒng)加藥技術對比，該技術先進成熟，處理后水質達標穩(wěn)定，達到防垢、除垢、有效控制腐蝕及控制微生物的目的，節(jié)能環(huán)保，運行費用較低，投資經濟合理；自動化程度高，運行穩(wěn)定可靠，總平布置緊湊，節(jié)省占地空間，節(jié)省人力物力。

(1)直接經濟效益

①量子水技術節(jié)省的藥劑費用。循環(huán)水系統(tǒng)總設計流量為4000m3/h，保有水量為2200m3，冷卻水進出塔溫差Δt約為8℃，濃縮倍率目前化學處理的6倍，每年運行8000小時，每年藥劑費用為90萬元。使用量子水技術后可節(jié)省藥劑費：90萬元/年②量子水技術節(jié)省水費估算。循環(huán)水系統(tǒng)總設計流量為4000m3/h，保有水量為2200m3(估算)，冷卻水進出塔溫差△t為8℃，補充水水費按5.76元/噸，濃縮倍率按該水質目前化學藥劑處理的6倍，使用量子水技術后按8倍進行估算，冷卻水水質穩(wěn)定處理節(jié)水如下：

使用前的排污量=蒸發(fā)量/(濃縮倍數－1)

＝k·Δt·循環(huán)水量/(濃縮倍數－1)

= 0.0015×8×4000/(6-1)＝9.6m3/h

使用后的排污量= 0.0015×8×4000/(8-1)

＝6.8m3/h……(8倍)

即濃縮倍數為8倍時年節(jié)約用水 =(9.6-6.8)×8000

=22400m3

年節(jié)約水費 =22400m3×5.76元/ m3= 12.9萬元

?系統(tǒng)年節(jié)約水費：12.9萬元/年

?使用量子水技術后，每年能節(jié)省的總費用：

藥劑費+水費=90+12.9≈102.9萬元

(2)間接經濟效益

①采用量子水技術處理，可延長清洗周期，并且簡化清洗方式，每年可以節(jié)省部分清洗費用。②提高設備的換熱效率，降低能耗、物耗：由于端差溫度控制效果理想，真空比就控制良好，單位能耗的下降更是一個可觀的數字：以方解石形式存在的碳酸鈣水垢通常粘附在熱交換器的表面，從而阻止了熱的傳導。根據美國聯邦能源局制定的污垢與能量損耗關系。換熱器每生成2mm的水垢，能耗多增加16%。采用量子水技術，可以確保不會在換熱器表面結成硬垢；而如果使用其他方式處理，很容易導致換熱器管壁上有2mm的水垢或生物黏泥，一個500 RT的冷卻塔,因減少1.6 mm的硬垢，每年就可節(jié)省大約40,000元的能耗費用。并且熱交換不好，也會影響到需要冷卻的產品的質量，造成更大的損失。③另外，采用量子水技術，能使冷凝器端差平均降低2度左右，可以顯著降低能耗。