化工企業(yè)循環(huán)水處理問題與解決方案

周厚方

（中國(guó)五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)水平也在不斷提高，促進(jìn)化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的增大，水污染成為人們迫切需要解決的問題。對(duì)于化工企業(yè)的管理者來說，在治理水污染時(shí)，應(yīng)落實(shí)對(duì)污水的有效凈化手段，并充分利用水循環(huán)，從而緩解嚴(yán)重的水污染問題。運(yùn)用科學(xué)合理的治理手段，使得循環(huán)水的處理問題得到解決，促進(jìn)化工企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 化工企業(yè)循環(huán)水處理問題

1.1 工藝介質(zhì)發(fā)生泄漏

就化工企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)而言，所使用的循環(huán)水裝置，內(nèi)部的換熱設(shè)備中有工藝介質(zhì)，這些工藝介質(zhì)有泄露的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)換熱設(shè)備表面就有可能會(huì)形成油膜，而這也是微生物滋生的原因之一，有可能會(huì)產(chǎn)生的微生物有各種藻類。如果沒能有效控制這一問題，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的正常運(yùn)行受到不利影響，另外工藝介質(zhì)還會(huì)污染循環(huán)水，這對(duì)循環(huán)水的處理也非常不利。為了保證過濾環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，可添加相應(yīng)的旁濾裝置，從而實(shí)現(xiàn)反復(fù)過濾的目標(biāo)[1]。從實(shí)際的處理過程來看，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水壓較低的問題，有時(shí)可能無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。大量的沉淀物有可能會(huì)堆積在一起，堵塞過濾網(wǎng)，而這又會(huì)引發(fā)的問題是降低旁濾效率，不能達(dá)到比較好的處理循環(huán)水的效果，導(dǎo)致出水質(zhì)量不高。

1.2 濃縮倍數(shù)不夠高

當(dāng)前化工企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，需要大量的水資源。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，存在的問題是熱負(fù)荷不夠高，而循環(huán)水的保有量卻比較高。與保有水量相比，循環(huán)水量則不夠多，進(jìn)而引發(fā)的問題是循環(huán)水的濃縮倍數(shù)不夠高，不能有效降低循環(huán)水的腐蝕性，導(dǎo)致循環(huán)水質(zhì)渾濁。為有效解決這一問題，就需要增加水穩(wěn)藥劑的使用量，而這將需要投入更多的循環(huán)水處理資金，與此同時(shí)相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行也會(huì)受到不利影響。在處理循環(huán)水的工作中，當(dāng)水比較渾濁時(shí)，細(xì)菌的含量就會(huì)比較高，存在大量生物黏泥的可能性就會(huì)比較高。這些黏泥會(huì)附著在換熱管設(shè)備上，影響換熱效率，同時(shí)也會(huì)對(duì)循環(huán)水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

2 化工企業(yè)循環(huán)水污染的危害

2.1 腐蝕鐵質(zhì)設(shè)備

如果化工企業(yè)的循環(huán)水中，存在泄漏物，就為微生物提供了良好的生長(zhǎng)繁殖環(huán)境，使得微生物快速生長(zhǎng)，導(dǎo)致水質(zhì)黏泥量增加，進(jìn)而發(fā)生出水口、吸收口堵塞的不良情況，而且還會(huì)導(dǎo)致鐵質(zhì)設(shè)備遭到腐蝕，這對(duì)生產(chǎn)運(yùn)作是非常不利的。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，泄漏物料有很多種類，會(huì)表現(xiàn)出不同的特征。比如有的循環(huán)水黏泥量比較多，濁度不高。所以要根據(jù)泄漏物料的種類，采用有針對(duì)性的解決方法。比如在煉油廠，大多數(shù)泄漏的物料都是烴類介質(zhì)，此時(shí)就需要使用強(qiáng)氧化性的殺生劑，起到抑制微生物生長(zhǎng)的作用，同時(shí)也能降低污染[2]。當(dāng)水中含有大量的硫元素，就會(huì)導(dǎo)致鐵設(shè)備腐蝕，而且循環(huán)水中的鐵離子含量也會(huì)有所增加。在檢測(cè)循環(huán)水中的鐵離子含量時(shí)，需用到碳鐵裝置，找出已經(jīng)遭到腐蝕的設(shè)備。在物料泄漏的情況下，黏泥量會(huì)有所增加，碳鋼設(shè)備腐蝕的情況也會(huì)比較嚴(yán)重。在研究黏泥量對(duì)碳鋼設(shè)備所產(chǎn)生的腐蝕影響時(shí)，得到的結(jié)論是黏泥量越多，碳鋼裝置的腐蝕程度也越嚴(yán)重。當(dāng)黏泥量高于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行就會(huì)受到不利影響，而且隨著黏泥量越積越多，生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕速度也會(huì)越來越快。

2.2 其他微生物危害

循環(huán)水系統(tǒng)中存在著很多種類的微生物，含量最多的是異養(yǎng)菌。如果有物料泄漏的情況發(fā)生，異養(yǎng)微生物就有了充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微生物的生長(zhǎng)繁殖速度會(huì)明顯加快。所以要對(duì)泄漏物料的營(yíng)養(yǎng)成分有充分的了解，具體是哪種成分會(huì)促進(jìn)異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)繁殖。比如在某次實(shí)驗(yàn)中，研究人員向1號(hào)異養(yǎng)菌中加入多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有0.1%蛋白胨、0.5%葡萄糖、5 mg/L磷酸根[3]。向2號(hào)異養(yǎng)菌中加入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有75 mg/L冰醋酸、25 mg/L二甲苯。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都存在于化工企業(yè)的循環(huán)水中。實(shí)驗(yàn)時(shí)比較這兩組異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)繁殖速度，在加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的前48 h內(nèi)，兩組異養(yǎng)菌都發(fā)生了明顯的生長(zhǎng)繁殖過程。而在72 h后，1號(hào)異養(yǎng)菌的繁殖速度明顯降低，2號(hào)異養(yǎng)菌的繁殖速度則有所加快。從該實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，不同種類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)繁殖都會(huì)起到促進(jìn)作用，但是這種影響作用會(huì)由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同而有所不同。

3 化工企業(yè)循環(huán)水處理問題的應(yīng)對(duì)對(duì)策

3.1 重視對(duì)重金屬污染的有效處理

對(duì)于化工企業(yè)來說，應(yīng)該對(duì)重金屬污染引起重視。當(dāng)前我國(guó)的環(huán)境治理所采用的重要手段是在循環(huán)水末端治理污染物。但是在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，化工企業(yè)沒有對(duì)氨氮和石油污染物的治理引起重視。相比于其他39個(gè)行業(yè)，化學(xué)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生大量的砷、汞、鎘等重金屬，在標(biāo)準(zhǔn)污染負(fù)荷和等效環(huán)境影響負(fù)荷中占有較高的比例。對(duì)這些污染負(fù)荷物進(jìn)行加工，重金屬會(huì)以不同的化學(xué)形態(tài)存在，并與廢水一同被排放到生態(tài)環(huán)境中[2]。即使重金屬的濃度比較小，但是卻會(huì)導(dǎo)致海藻和沉積物積累，存在于魚類和貝類的身體表面，也有可能以灌溉水的形式進(jìn)入到附近的農(nóng)田，污染植物，最終進(jìn)入到食物鏈中。重金屬污染與其他的有機(jī)化合物所產(chǎn)生的污染有很大的不同。其他的有機(jī)化合物污染可能會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)、生物、物理的凈化作用，而得到消除。但是重金屬污染卻很難實(shí)現(xiàn)，有一定的潛在性和滯后性，目前在全球環(huán)境保護(hù)工作中，重金屬污染是其中的關(guān)鍵問題，同時(shí)也是難點(diǎn)問題。所以，化工企業(yè)的循環(huán)水處理應(yīng)當(dāng)對(duì)這一問題引起重視，做好重金屬污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，科學(xué)控制重金屬污染物的排放量。

3.2 統(tǒng)一控制不同系統(tǒng)

做好循環(huán)水的處理工作，水泵為節(jié)能循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行提供主要?jiǎng)恿?，?huì)消耗比較多的電能，對(duì)此有必要強(qiáng)化循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能性，可采取的辦法是對(duì)工藝裝置進(jìn)行優(yōu)化，使得化工企業(yè)循環(huán)水運(yùn)行的能耗得到降低。綜合檢查循環(huán)水系統(tǒng)，保證負(fù)荷達(dá)標(biāo)。做好運(yùn)行參數(shù)的收集工作，并充分體現(xiàn)完整性。實(shí)現(xiàn)對(duì)不同系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，從而起到良好協(xié)調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行的作用[4]。對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行過程中負(fù)荷的變化情況要有全面的了解，收集全過程數(shù)據(jù)，做好反饋工作，動(dòng)態(tài)觀察運(yùn)行工況的變化情況，做好數(shù)據(jù)的處理工作，在此條件下，才能獲得整個(gè)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，達(dá)到水循環(huán)平衡的作用。以變頻調(diào)速的原理為依據(jù)，綜合分析實(shí)際運(yùn)行的工況，對(duì)風(fēng)機(jī)和泵的轉(zhuǎn)速加以調(diào)整，從而減少系統(tǒng)不必要的運(yùn)行功耗。積極應(yīng)用節(jié)能優(yōu)化技術(shù)，提高冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能水平[3]。此時(shí)就能自動(dòng)管理系統(tǒng)的各個(gè)方面，在控制系統(tǒng)的工作中，應(yīng)進(jìn)行分層通信活動(dòng)，并做好數(shù)據(jù)收集工作，防止單個(gè)系統(tǒng)的故障影響到整個(gè)系統(tǒng)，起到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)作用。

3.3 應(yīng)用先進(jìn)的循環(huán)水處理技術(shù)

社會(huì)群眾對(duì)環(huán)保的要求標(biāo)準(zhǔn)有所提高，化工企業(yè)在進(jìn)行循環(huán)水的處理時(shí)，也必須要有所改進(jìn)，可使用先進(jìn)的處理技術(shù)，通過科學(xué)的加工技術(shù)，使得濃縮倍數(shù)得到提高，此時(shí)所獲得的處理效果也會(huì)更好，系統(tǒng)運(yùn)行所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)有所提高。目前已經(jīng)出現(xiàn)的先進(jìn)處理技術(shù)有磁合金阻垢技術(shù)，需要在進(jìn)水管上安裝磁合金阻垢劑，磁性導(dǎo)電板所起到的作用是收集，同時(shí)也能對(duì)固定點(diǎn)起到引導(dǎo)的作用，從而形成磁通量線。如果水和水中的物質(zhì)能夠被極度電離，由于管道帶負(fù)電荷，會(huì)與水中的負(fù)離子產(chǎn)生相互排斥的作用，從而有效避免有新的水垢產(chǎn)生，同時(shí)也能防止發(fā)生腐蝕和鈣化的不良情況[4]。另外還能使舊的鈣化物、腐蝕物和水垢極度電離。當(dāng)水完成了溶解，之后會(huì)發(fā)生分離，此時(shí)原有的水質(zhì)不會(huì)受到影響。將污垢和銹跡直接去除，所能起到的作用是防止換熱器、冷卻塔、鍋爐積累污垢而被腐蝕。離子水帶有負(fù)電荷，對(duì)藻類孢子的繁殖和生長(zhǎng)都會(huì)起到一定的抑制作用，這種改變水質(zhì)的方法是物理手段。還有一種技術(shù)是磁性合金除垢技術(shù)，該技術(shù)的原理是借助帶電離子的排斥力，防止結(jié)垢物質(zhì)發(fā)生共同沉積的不良情況。磁性合金除垢技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是不需要添加化學(xué)劑，廢水的排放量也會(huì)有所減少，另外還能起到防銹、防腐蝕的作用，使得延長(zhǎng)設(shè)備利用率得到提高，設(shè)備的使用壽命也會(huì)有所增加。

4 結(jié)語

綜上所述，為提高化工企業(yè)循環(huán)水的處理能力，需要對(duì)化工企業(yè)循環(huán)水污染的危害有充分的了解，包括腐蝕鐵質(zhì)設(shè)備、影響冷水器的正常運(yùn)行以及其他的微生物危害。有效應(yīng)對(duì)化工企業(yè)循環(huán)水處理問題，應(yīng)重視對(duì)重金屬污染的合理處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，促進(jìn)化工企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，提高循環(huán)水質(zhì)。