济宁运河发电有限公司循环冷却水系统水处理方案

2010-11-07孟霞闫伟

中国科技信息 2010年11期

关键词：阻垢碱度pH值

孟霞闫伟

1.济宁市城市排水管理处 272000；2.济宁运河发电有限公司 272000

济宁运河发电有限公司循环冷却水系统水处理方案

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1.济宁市城市排水管理处 272000；2.济宁运河发电有限公司 272000

针对济宁运河发电有限公司循环冷却水处理方法为硫酸调碱度，加适量的三聚磷酸钠和ATMP，而处理效果不够理想的现实，通过试验选用新型的高效阻垢分散剂，并配合加酸调整水质，进行碱性水处理，可节水节能，同时减少厂区工业废水排放量，降低了对环境的污染。

循环冷却水；阻垢；缓蚀

1、概述

济宁运河发电厂始建于2000年，现运行6台机组，其循环冷却用水原设计为水质较好的运河水（钙硬度126mg/l），现在实际用水是深井水（钙硬度365mg/ l），系统现用药剂为ATMP、三聚磷酸钠和硫酸，此配方属于早期无机酸性配方。聚磷酸盐在一定条件下有较好的缓蚀阻垢效果，但在水体中易发生水解生成正磷酸盐，其水解速度随浓度、温度的升高和PH的改变而加快。如当水温由0℃升高到100℃时，水解速度增加10～100万倍，PH值大于7.5时也会加快。水解后的聚磷酸盐，失去缓蚀阻垢效果，而生成的正磷酸盐易与水中的钙离子生成危害更大的磷酸钙沉淀。另外，聚磷酸盐还会促使菌藻滋生，增加软垢沉积。

因此，以目前的配方控制电厂现用超高硬度、高碱度水质，难度较大，只能加大排污、低浓缩倍数（1.5～1.9）运行，但耗水量大、控制污垢效果差。为此，济宁市城市排水管理处与电厂合作，以#1、#2机组为对象，通过多次试验，选用出适于高硬度、高碱度循环水的水质稳定剂，以确保水处理最佳效果并达到安全运行、节水节能的目的。

2、系统概况

2.1 系统参数

循环量: 16000×2 m3/h

补水量: 约300×2 m3/h

总排污量:约200×2 m3/h

浓缩倍数:1.5～1.9

系统进、出口端差:6℃

材质:A 3钢、铜

水源:回林、长沟深井水

2.2 水质分析及判断

2.2.1 水质分析报告（以回林水为例，见表一）

此水钙硬﹥300 Mg /L、总硬﹥500 Mg / L、Ca2+硬度+总碱度为﹥600Mg / L，属超高硬度、超碱度的劣质水。

2.2.2 水质判断

① 通过雷兹纳稳定指数对不同浓缩倍数时水质稳定趋势进行判断。（表二）

由表二知，随浓缩倍数的提高结垢倾向严重，浓缩倍数大于3，结垢倾向异常严重，此水属严重结垢型水。

② 成盐趋势判断（表三）

表三中显示:水中除碳酸盐硬度，还有较多非碳酸盐硬度（如C a S O4、MgSO4）存在，硫酸钙垢一旦形成，清除难度较大，因此在选择药剂时应考虑选用能分散阻止硫酸钙垢生成的药剂。

③ 游离CO2对水质的影响:水中CO2通常以游离形式存在，对PH值有一定影响，平衡关系式如下:

此水中CO2含量较高，运行时CO2极易从水中逸出，当CO2减少时，系统的H+随之降低，PH值不断升高。原水PH值已达到7.4 ，运行中随浓缩倍数的提高PH值将逐渐提高到8.8以上，虽然减缓了金属腐蚀，但增加了结垢的趋势。

由此看来，此水属超高硬度、超高碱度、高PH值水质，既要抑制结垢，又要减缓腐蚀；既要控制CaCO3垢生成，又要重点抑制CaSO4垢；既要稳定水质，又要逐步提高浓缩倍数，实现经济运行，因此处理难度较大。

3、运行方案的确定

3.1 方案分析

近年来，各国都在进行新型高效阻垢缓蚀剂的研制。目前国内市售的一般水处理剂只能维持低浓缩倍数运行，电厂补充水硬度大于500mg/l，碱度大于260mg/l，PH大于8，根据此水水质分析如下:

① 使用新型的高效阻垢分散剂。有效抑制CaSO4、CaCO3垢生成，减缓金属腐蚀，使系统浓缩倍数在2.5以内安全运行。

② 通过加酸控制PH在8±0.3，改变和调整水质盐分组成，降低循环水中的碳酸盐硬度，使其低于极限碳酸盐硬度，稳定C a(H C O3)2，从而减缓了结垢倾向，达到防垢目的。此法不同于过去的加酸处理，因聚磷酸盐阻垢剂在PH大于7.5时便会分解，所以以往加酸既是降低水中的碱度，更是防止聚磷酸盐的分解降效。

③ 补充水软化处理:一是石灰处理法。将生石灰加入水中，除去大部分碳酸盐硬度，起到软化作用；二是利用弱酸阳离子树脂及树脂联合工艺等技术，有控制的除去水中钙硬度和溶盐。