減少循環(huán)水場(chǎng)新鮮水用量的措施

劉輝

摘 要：介紹了循環(huán)水如何提高濃縮倍數(shù)，進(jìn)一步提高循環(huán)水的重復(fù)利用率，降低循環(huán)水運(yùn)行成本。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水;濃縮倍數(shù);旁濾

水資源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要資源之一，水資源緊張缺乏，供需矛盾日顯突出。在工廠中，循環(huán)冷卻水占工業(yè)用水量的90%以上。故需加強(qiáng)和改善水質(zhì)，提高工業(yè)用水的利用率，減少新鮮水的用量，做到零排污或減少排污。

1 濃縮倍數(shù)

1.1定義

循環(huán)水濃縮倍數(shù)就是循環(huán)水中某一種組分的濃度與補(bǔ)充水中某一種組分的濃度之比。濃縮倍數(shù)K值的大小決定了節(jié)水的水平和水的重復(fù)利用率的高低，用公式表示為：

K=M/B=（E+D+B+F）/B ?（1）

式中K：濃縮倍數(shù) ;M：補(bǔ)水量;E：蒸發(fā)量（m3/h）;D：風(fēng)吹損失量（m3/h）;F：泄漏（m3/h）; B：排污量（m3/h）

若將風(fēng)吹損失D和泄漏損失F都包括在污水B內(nèi)，則式（1）變?yōu)椋篕=（E+B）/B=M/（M-E）=1/（1- M/E） （2）;若蒸發(fā)量不變，則補(bǔ)水量越小，得到濃縮倍數(shù)越大。隨著K值的增大，M/E下降程度越快，排污，迅速下降，當(dāng)K=5以后，M/E下降程度較緩慢，節(jié)水意義就小。從藥劑配方角度看，藥劑耗量增加可能趨勢(shì)不利，將現(xiàn)行的濃縮倍數(shù)指標(biāo)由2～3倍提高到4～5倍可減少一半的新鮮水用量，這樣可以減少藥劑的消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

1.2 濃縮倍數(shù)的控制

以齊魯石化供排水廠煉油第四循環(huán)水場(chǎng)為例：

從表-1可以看出，四循循環(huán)水場(chǎng)濃縮倍數(shù)控制較好，一般在3.1以上，而濃縮倍數(shù)主要是本著以下原則進(jìn)行控制：

循環(huán)水場(chǎng)運(yùn)行初期，補(bǔ)充水帶入的鹽度大于損失水帶走的鹽度系統(tǒng)含鹽升高，此時(shí)應(yīng)減少或停止排污，控制濃縮倍數(shù)近一步接近指標(biāo)。

正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)水量，鹽量平衡，風(fēng)吹，泄漏基本補(bǔ)變?yōu)槎ㄖ?。補(bǔ)充水量平衡蒸發(fā)]水量，排污水量和定值即可。

當(dāng)濃縮倍數(shù)超過(guò)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)增大排污量，補(bǔ)水量，維持水量平衡，減少系統(tǒng)含鹽量。

當(dāng)濃縮倍數(shù)低于指標(biāo)時(shí)，應(yīng)減少補(bǔ)水量，排污量，但應(yīng)使補(bǔ)水量≥蒸發(fā)量，以持水量平衡，增加系統(tǒng)含鹽量。

充分利用上游裝置冷凝水或回用水，來(lái)調(diào)節(jié)水中鈣堿含量，調(diào)節(jié)水中離子濃度，控制濃縮倍數(shù)在指標(biāo)內(nèi)運(yùn)行。

選用適用于高鈣硬+堿度的水穩(wěn)劑，以適用于高濃縮倍數(shù)的循環(huán)水。

2 ?水溫

由式（2）可知蒸發(fā)量大，也可提高濃縮倍數(shù) 蒸發(fā)量E可用式（3）表示：E=（0.1+0.002θ）（T1—T2）R% ? ?（3）

式中θ 為空氣的干球溫度;T1 、T2為進(jìn)出塔水溫;R為循環(huán)水量。也就是說(shuō)合理調(diào)節(jié)進(jìn)出水溫差，也可達(dá)到節(jié)水的目的，這與系統(tǒng)的熱負(fù)荷及冷卻能力有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)滿負(fù)荷生產(chǎn)比非滿負(fù)荷生產(chǎn)濃縮倍數(shù)要高，實(shí)際生產(chǎn)中和冷換設(shè)備進(jìn)出口閥基本上全開(kāi)狀態(tài)，循環(huán)水在換熱器內(nèi)停留時(shí)間太短，不能與工藝介質(zhì)進(jìn)行足夠的熱交換，無(wú)法將工藝介質(zhì)的熱量取走，換熱效果不理想，使冷換設(shè)備的出水溫度（即冷卻塔的上塔溫度）過(guò)低，造成進(jìn)出冷卻塔的循環(huán)水溫差小，一般在4～6℃左右。四循環(huán)水場(chǎng)冷熱水溫度具體數(shù)據(jù)如表-2。

針對(duì)此種情況，應(yīng)加強(qiáng)這方面的管理，合理調(diào)整換熱器進(jìn)出口閥門(mén)開(kāi)度，使換熱器進(jìn)口閥全開(kāi)，出口閥調(diào)到合理的開(kāi)度，并根據(jù)裝置工藝條件的變化而做出相應(yīng)的調(diào)整，提高換熱器的換熱效果，使冷卻塔進(jìn)出塔溫差得以優(yōu)化進(jìn)而使冷卻塔的進(jìn)出塔溫差接近或達(dá)到設(shè)計(jì)值。

3 ?污水回用

循環(huán)水相對(duì)來(lái)說(shuō)對(duì)水質(zhì)要求較低。污水回用主要是將處理后的廢水回用到循環(huán)水中去，作為補(bǔ)充水源，降低運(yùn)行費(fèi)用，因?yàn)槠渑盼鬯|(zhì)與循環(huán)水是一致的，循環(huán)水經(jīng)過(guò)加藥、殺菌、旁濾處理后，濁度，有機(jī)物含量較低，只是鈣硬和總減經(jīng)過(guò)濃縮后含量較高。解決回用問(wèn)題主要是降低排污水中的鈣硬和總堿。一般情況下可選用脫鹽后，再回用到循環(huán)水系統(tǒng)中即可。

4 ?冷卻塔底部集水池改造

目前循環(huán)水場(chǎng)要運(yùn)行3～4年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)行停工檢修，對(duì)于循環(huán)水場(chǎng)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響，由于敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)吸入大量的灰塵懸浮與水中，其中有4/5的懸浮物沉積于水池底部，對(duì)于用氯氣殺菌的循環(huán)水系統(tǒng)來(lái)講，集水池底部大量的污泥的積聚消耗掉大量的氯氣，并且使氯氣在水中很難達(dá)到殺菌濃度。建議對(duì)涼水塔底部集水池作如下改造：

將各間涼水塔底部的集水池之間加隔離墻，其隔離墻的制作可采用提前制作，材質(zhì)可選用不銹鋼，停工后迅速安裝固定的方法將集水池分離開(kāi)來(lái)，每間集水池設(shè)立單獨(dú)出口，然后將各集水池出口并聯(lián)。這樣在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中如果有污泥沉積，可以在系統(tǒng)運(yùn)行的情況下逐間單獨(dú)停運(yùn)，清除底部污泥，然后再并入系統(tǒng)運(yùn)行。這樣即可保證系統(tǒng)長(zhǎng)周期的運(yùn)行，又可降低藥劑消耗，降低運(yùn)行成本。

5 ?旁濾

循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行中，其中的懸浮物質(zhì)很容易沉積于低流速部位，而這些沉積層又是疏松多孔的。因此在這些沉積層下部的金屬很容易和周圍金屬形成氧濃差腐蝕，從而造成設(shè)備和管線的腐蝕、穿孔，在同樣的條件下，僅將循環(huán)水濁度降低就可減少局部腐蝕。有資料認(rèn)為將循環(huán)水的懸浮固體含量控制在小于10mg/L較好，針對(duì)當(dāng)前實(shí)際情況，循環(huán)水場(chǎng)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，現(xiàn)有旁濾池過(guò)濾量滿足不了生產(chǎn)需求，循環(huán)水濁度具高不下，建議對(duì)現(xiàn)有旁濾池進(jìn)行改造擴(kuò)建，提高循環(huán)水旁濾量，降低循環(huán)水濁度，提高水質(zhì)。

6 ?結(jié)論

為減少循環(huán)水場(chǎng)新鮮水用量，通過(guò)控制循環(huán)水的濃縮倍數(shù)、水溫，及加大回用水補(bǔ)入量和對(duì)涼水塔做適當(dāng)?shù)母脑焓强尚械摹?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1] 龍荷云，循環(huán)冷卻水處理。江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2003，36～85。