化工企業(yè)循環(huán)水處理問題與解決方法

姜亞娟

（遼寧微科生物工程有限公司，遼寧朝陽 122000）

近幾年，由于我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，在一定程度上也推動著我國化工企業(yè)的不斷壯大，并使其逐漸成為我國最重要的產(chǎn)業(yè)之一。在當前階段，國家大力倡導綠色發(fā)展的經(jīng)濟理念，這無疑給化工企業(yè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。由于化工企業(yè)循環(huán)水的處理結(jié)果對化工企業(yè)的污水排放產(chǎn)生直接影響，因此有效解決化工企業(yè)循環(huán)水處理中存在的問題是當前至關重要的一項工作。在化工企業(yè)的發(fā)展中，循環(huán)水處理是化工業(yè)企業(yè)發(fā)展的關鍵要素，大多數(shù)化工企業(yè)現(xiàn)在都已認識到循環(huán)水處理在企業(yè)運行中的重要性，正在積極采用先進的新技術來處理回收利用的水，從而降低化工企業(yè)循環(huán)水帶來的危害。因此，本文針對現(xiàn)階段化工企業(yè)循環(huán)水處理現(xiàn)狀進行詳細探討與分析，并制定出科學合理的解決方案。

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

在化工生產(chǎn)過程中，在所用到的化工水循環(huán)裝置中，設備的內(nèi)部會有工藝介質(zhì)，這些工藝介質(zhì)存在泄漏的風險，工藝設備的泄漏會導致?lián)Q熱設備的表面形成一層油膜，這種物質(zhì)的產(chǎn)生會給一些微生物提供生存的條件，尤其適應藻類的生存，如果不能夠有效地對這一問題進行控制，那么將會給設備帶來負面的影響，不利于設備的正常運行，甚至這些介質(zhì)的泄漏還會對循環(huán)水造成污染，這對循環(huán)用水的出路也是非常不利的。因此，可以在水循環(huán)設備中添加過濾裝置，為了使過濾效果達到更優(yōu)，還可以使用相應的旁濾裝置，從而能夠達到多次過濾的目的，保障過濾的效果。從實際的運行過程中可以看到，水循環(huán)系統(tǒng)中會出現(xiàn)水壓較低的現(xiàn)象，無法達到相關的質(zhì)量管理要求，還可能存在大量的過濾污染物導致過濾網(wǎng)的堵塞，降低反復過濾的價值，不能夠達到較好的水處理效果，從而導致循環(huán)水的質(zhì)量得不到保障。

1.2 濃縮倍數(shù)不夠高

現(xiàn)階段的化學企業(yè)的生產(chǎn)運行過程中，需要利用大量的水資源，但在實際的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，主要存在的問題是熱負荷不夠高，但是循環(huán)水的保有量比循環(huán)水量高得多，這種按情況容易引發(fā)循環(huán)水的濃度系數(shù)不夠高的現(xiàn)象，不能夠降低水循環(huán)的腐蝕性的問題，導致水循環(huán)系統(tǒng)水質(zhì)被污染。想要有效地緩解這種現(xiàn)象，需要使用穩(wěn)定劑對循環(huán)水的渾濁度進行控制，而這將會加大循環(huán)水成本的投入，同時也要保障水循環(huán)系統(tǒng)的正常運行不會受到影響，減少因為水循環(huán)系統(tǒng)中水質(zhì)渾濁比較嚴重而導致滋生大量細菌的現(xiàn)象，大量的細菌滋生又會產(chǎn)生生物黏泥，這些黏泥會黏附在換熱管道設備上，影響換熱設備的運行功率，同時也會影響工作的運行。

2 化工企業(yè)循環(huán)水污染的危害

2.1 腐蝕鐵質(zhì)設備

循環(huán)水中存在有泄漏物，這些泄漏物會給一些細菌微生物提供良好的棲息環(huán)境，渾濁水中大量的營養(yǎng)物質(zhì)使得微生物的生長迅速，那么會導致水質(zhì)的黏泥量大量增長，發(fā)生出水口、吸收口堵塞的現(xiàn)象從而導致循環(huán)水工作受限，還會對鐵質(zhì)的管道等零件造成腐蝕，根據(jù)不同的現(xiàn)象要制定不同的解決處理方式，根據(jù)泄漏物的不同以及其化學性質(zhì)的不同，可以制定針對性的解決方案。比如在煉油廠的循環(huán)水系統(tǒng)中，泄漏的物質(zhì)一般都是烴類介質(zhì)，根據(jù)烴類介質(zhì)的化學性質(zhì)可以采用具有強氧化作用的化學物質(zhì)，對微生物的生長繁殖以及新陳代謝能力進行控制，降低對循環(huán)水的污染。如果對泄漏的介質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)是硫元素，硫離子會與鐵元素發(fā)生強烈的氧化還原反應，會對鐵設備造成腐蝕，從而減少設備的使用壽命，而循環(huán)水中的鐵離子含量將會增加，會產(chǎn)生重金屬超標的現(xiàn)象。如果泄漏物質(zhì)中含有鐵介質(zhì)時，可以使用碳鐵裝置對腐蝕的位置進行檢測。碳鋼設備的腐蝕程度與黏泥量的多少呈現(xiàn)正相關的趨勢。當黏泥量偏離相關的質(zhì)量管理標準時，生產(chǎn)設備的運行效率以及使用年限都會受到不利的影響，隨著黏泥量的日積月累，生產(chǎn)設備的腐蝕也將會受到越來越嚴重的影響。

2.2 其他微生物危害

異養(yǎng)菌是在循環(huán)水系統(tǒng)細菌含量檢測當中，含量最高的微生物，異養(yǎng)菌的生長條件主要就是物料泄漏中的成分為其生長提供了營養(yǎng)條件，這些微生物有了營養(yǎng)條件的支持，新陳代謝的速度以及繁殖能力會極大提升。所以要對泄漏物料中的主要成分進行分析，對促進異養(yǎng)菌成長繁殖的營養(yǎng)成分進行充分的了解，具體哪些成分含量能夠?qū)Ξ愷B(yǎng)菌的生長提供了良好的物質(zhì)條件，可以對這些物質(zhì)進行實驗研究分析。取兩個培養(yǎng)皿，向一號培養(yǎng)皿中的異養(yǎng)菌中加入0.001g的蛋白胨、0.005g的葡萄糖、5mg的磷酸等營養(yǎng)物質(zhì)。向2號培養(yǎng)皿的異養(yǎng)菌中加入75mg的冰醋酸、25mg的二甲苯。這些營養(yǎng)物質(zhì)在化工企業(yè)的循環(huán)水中均能夠檢測得到且真實存在。保證實驗室內(nèi)的環(huán)境為無菌環(huán)境，觀察兩組培養(yǎng)皿中異養(yǎng)菌的生長繁殖情況，通過實驗可以看到，在加入營養(yǎng)物質(zhì)的前48h內(nèi)，兩組異養(yǎng)菌的生長繁殖速度都非常快，又過了48h之后，1號培養(yǎng)皿中的異養(yǎng)菌生長繁殖的速度明顯降低，2號培養(yǎng)皿中的異養(yǎng)菌則恰好相反。實驗結(jié)果表明，不同種類的營養(yǎng)物質(zhì)對異養(yǎng)菌的生長和發(fā)育都會有一定的影響，但不同物質(zhì)對異養(yǎng)菌的影響程度也各不相同。

3 化工企業(yè)循環(huán)水處理問題的應對對策

3.1 重視對重金屬污染的有效處理

重金屬污染一直是當今社會關注的焦點，影響著人們的生活以及飲食安全，同樣，在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，重金屬污染的問題仍不容小覷。現(xiàn)階段，我國采取的環(huán)境治理方式的重要方式之一就是循環(huán)水污染物的末端治理，但在實際生產(chǎn)過程中，化工企業(yè)仍然未對這些污染物的治理引起重視，與其他行業(yè)相比，化工企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生的重金屬物質(zhì)有汞、鎘等元素，在標準的污染治理環(huán)境下占據(jù)較高的比例。對這些復合物進行加工處理，重金屬會呈現(xiàn)出不同的形態(tài)，有些化工產(chǎn)業(yè)的廢水處理方式一直沒有得到完善，那么這些金屬物質(zhì)就會跟廢水一同被排放到大自然環(huán)境當中，雖然這些重金屬含量比較低，但隨著廢水流進附近的農(nóng)田或者深入地表，會給附近的農(nóng)田農(nóng)作物、植物、造成嚴重的影響，影響食品的安全，流入河流的廢水會對魚類物質(zhì)造成傷害，甚至造成河流生物的死亡。重金屬污染問題與其他有機化合物或則無機化合物的污染不同，有機化合的污染可能會因為一些生物物理的防止手段的干預而得到治理，但是重金屬帶來的污染卻很難改善，目前，重金屬污染是全球環(huán)境保護工作中的一個重點和難點問題。因此，化工企業(yè)循環(huán)水處理應重視這一問題，搞好重金屬污染物排放標準的制定，科學控制重金屬污染物的排放。

3.2 統(tǒng)一控制不同系統(tǒng)做好循環(huán)水的處理工作

水泵是節(jié)能循環(huán)水系統(tǒng)運行的主要動力。它消耗了大量的電能，所以提高循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能性是非常必要的，可以采用的方法是優(yōu)化工藝裝置，使得化工企業(yè)循環(huán)水運行能耗降低。全面檢查循環(huán)水系統(tǒng)，確保負荷達標。抓好運行參數(shù)采集工作，充分體現(xiàn)完整性。實現(xiàn)對不同系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，從而起到良好協(xié)調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)運行的作用。對于系統(tǒng)運行過程中負荷的變化，需要有全面的了解，采集全過程數(shù)據(jù)，做好反饋工作，動態(tài)觀察運行工況的變化，并對數(shù)據(jù)進行良好的處理，在此條件下，才能得到整個系統(tǒng)的最優(yōu)運行參數(shù)數(shù)據(jù)，達到水循環(huán)平衡的作用。基于變頻調(diào)速原理，綜合分析實際運行工況，調(diào)整風機和水泵的轉(zhuǎn)速，降低系統(tǒng)不必要的運行功耗。積極應用節(jié)能優(yōu)化技術，提高冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能水平。此時系統(tǒng)的各個方面都可以自動管理，在控制系統(tǒng)的工作中，要進行分級通信活動，做好數(shù)據(jù)采集工作，防止單個系統(tǒng)的故障影響整個系統(tǒng)，對整個系統(tǒng)起到保護作用。

3.3 應用先進的循環(huán)水處理技術

隨著全球變暖趨勢的進一步推進，社會對環(huán)境保護的要求也越來越高，在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，也需要對循環(huán)水處理采用先進的技術進行廢水的無污染處理，通過科學的加工技術提高循環(huán)水的濃度，往往會達到很好的處理效果，從而減少對環(huán)境的污染，也能夠增加企業(yè)的效益。

已經(jīng)出現(xiàn)的高級處理技術包括磁性合金阻垢技術，需要在進水管上安裝磁性合金阻垢劑，導磁板的作用是收集固定點，同時對固定點導通，從而形成磁通量線。當水和水中的物質(zhì)可以極度電離時，由于管道的負電荷，水中的負離子會相互排斥，從而有效地避免新的結(jié)垢，防止腐蝕和鈣化。此外，舊的鈣化，腐蝕和結(jié)垢可能會被極度電離。當水溶解時，會發(fā)生分離，此時不會影響原有水質(zhì)。直接除污除銹，可防止換熱器、冷卻塔和鍋爐積垢腐蝕。離子水帶負電荷，抑制藻類孢子的繁殖和生長。這種改變水質(zhì)的方法是物理手段。另一種技術是磁性合金除垢技術，其原理是利用帶電離子的排斥力防止結(jié)垢材料沉積不良。磁合金除垢技術的優(yōu)點是無須添加化學藥劑，污水排放量也減少了，還能夠起到防銹防腐的作用，因此提高了設備的利用率，增加了設備的使用壽命。膜處理法就是指通過一種薄膜來過濾循環(huán)水里的成分，但是，這種方法對于水處理有一定的選擇性，其在水處理過程中主要是通過囊括反滲透處理法和納濾處理法兩種方法來進行水處理。其中，反滲透處理法是在處理過程中，對于納濾處理法而言，其在水處理方面有著較高的滲透率，并且其工藝成熟，技術也相對先進，因此，一般在水處理工作上的應用就尤為普遍。總的來說，膜處理方法的自身優(yōu)點也很多，可以為水處理工作提供很大的幫助，比如其不存在刺激性和毒性。

4 企業(yè)化工循環(huán)水處理工藝設計與凈水間的優(yōu)勢

4.1 設計方案

對水源以及廠內(nèi)所需用水的現(xiàn)狀進行分析，對凈水間的各部分進行設計規(guī)劃，對方案進行對比，選擇設計各方面比較優(yōu)秀的方案，目的在于加強對工業(yè)循環(huán)水的處理。

4.2 設計流程詳解

循環(huán)水的應用是引入大口井里的原水，在經(jīng)過加壓機施加壓力的情況下，通過壓力作用使其流向凈水間，凈水間的工作原理主要是利用配水井、網(wǎng)格絮凝池進行沉淀作用，然后通過V型過濾器進行過濾。而江水間的機械混合池的主要作用就是向混凝池中加入凝結(jié)的藥劑，比如泥凝劑，然后經(jīng)過一系列操作之后反復進行沖洗過濾，從而達到廢水進行循環(huán)利用的目的。

4.3 對循環(huán)水處理進行參數(shù)估計及各部分的具體要求

凈水間操作的第一個流程就是配水井，配水井的工作好壞直接決定了后期的工作流程，一般情況下，一次單體在配水井中停留處理的時間為3min左右，其配水井的體積為3m×5m×6m?？梢詫λ痪€進行設置，在水位達到相關的要求之后，就會啟動自動報警裝置，達到液位計設定的水位線后就會觸發(fā)報警提示。配水井工作完成之后，下一步就是機械混合池的工作，將水加入混合池中，一般持續(xù)的時間為30s，混合池設有混合裝置進行攪拌混合工作。然后經(jīng)過網(wǎng)格過濾間對混合池中的液體進行過濾，一般采用的是石英砂作為天然的過濾機，過濾后的用水分為兩種，一種為生產(chǎn)用水，另一種為生活用水，其中，生活用水的要求比較高，對循環(huán)水的加藥處理環(huán)節(jié)必須要嚴格進行把控，加藥的時間以及加藥的先后循序、加藥的劑量等都有不同的要求，加入的固態(tài)劑主要為三氧化二鋁，劑量分別為30mg、20mg，加入固態(tài)劑之后對加藥池進行攪拌，因為每次加入的固態(tài)劑的劑量不同，所以化工企業(yè)可以根據(jù)自身的實際情況進行調(diào)整。凈水間作為整個化工產(chǎn)業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)最為重要的環(huán)節(jié)，在各部分組件的輔助之下，完成一系列凈水操作，分工處理的操作，極大縮減了處理用水所占用的環(huán)節(jié)以及面積，汽水沖洗的方法也節(jié)約了因為水洗而消耗的大量的用水問題。

5 結(jié)語

化工行業(yè)作為我國重要的支柱性產(chǎn)業(yè)，隨著社會市場經(jīng)濟體制的發(fā)展而逐步壯大，這對于化工行業(yè)來講是一種機遇更是一種挑戰(zhàn)，因為化工產(chǎn)業(yè)的廢水處理問題一直沒有得到有效的改善，與其他的行業(yè)排放的廢水相比較，化工產(chǎn)業(yè)的廢水排放是社會一直關注的焦點，因為化工廢水中的成分比較復雜，含有一些重金屬等有害物質(zhì)，如果不加節(jié)制地隨便排放，那么將會給地表用水以及周邊的環(huán)境帶來不可逆的影響。長期以來，我國一直倡導節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展理念，并且制定了相應的環(huán)境保護策略和節(jié)約能源的措施。