轧制高压管循环冷却水处理技术方案

前言
  
  　　某钢管厂高压锅炉管工程，设计规模为年产管径25～114mm、壁厚2.5～12mm的热轧无缝钢管16.5×104t。主要设备三大主机为：穿孔机，连轧机，张碱机，由德国德马克公司提供。
  
  　　投运初期，生产不正常，加上补充水的水质较好，系统全为新设备，故未对水处理给予足够的重视。但是在1999年底全厂大修时，将设备打开后发现问题严重。一是腐蚀，从设备表面看，多处呈均匀腐蚀。经测定点蚀深度最大处为1.2mm，水中铁离子含量高达2.4mg/L，碳钢腐蚀速率为0.45mm/a，远大于国家标准的0.125mm/a。二是微生物及藻类繁殖，目视可见冷却塔填料、积水池壁的青苔及藻类。分析表明：水中异养菌总数达5.5×106个/mL。细菌引起的粘泥大量沉积在换热设备中，堵塞水管冷却塔填料及换热设备。如12台电机设备，30台换热器，加热炉4座，运行不到一年时间因腐蚀不得不更换。因此，必须进行循环水的加药处理。
  
  1　循环冷却水系统概况
  
  1.1　系统的组成
  
  　　详见工艺流程图1、图2。
  1.2　工艺参数
  
  　　该项目总用水量为2320m3/h，其中净环水系统为1307m3/h，设计水的循环率为94.8%，浓缩倍数为2.5，采用两座600m3/h、温差△t为10℃（进水42℃，出水32℃）的冷却塔，补充水量120m3/h，水质见表1。浊环系统为1013m3/h，循环率为92%，浓缩倍数为2.0，采用一座1000m3/h的冷却塔，其补充水为净环系统的排放水，约为50m3/h。两个系统中的主要材质都为a3钢、黄铜。
  
  2　水处理的方案
  
          根据循环水中微生物、藻类较严重这一点，我们选用了两种杀菌剂交替使用。一种是以剥离为主的非氧化型杀菌剂新洁尔灭，该药剂不但具有很强的剥离作用，还有很好的杀菌能力，尤其对硫酸盐还原菌。日常投加的杀菌剂是以抑制为主的非氧化型杀菌剂异噻唑啉酮。经试验，该种杀菌剂的杀菌率可达99%以上。
  
  3　现场应用
  
  3.1　系统清洗与钝化
  
  　　首先对净、浊循环水系统进行了不停车清洗。其次是对整个系统表面及管道、填料中的粘泥及藻类进行一次杀生剥离。所投清洗剂为柠檬酸加表面活性剂OP及缓蚀剂，控制pH值2～3，运行24h后置换排放，并进行钝化处理。钝化剂以NaNO2为主，调pH至9.5，24h后置换排放。分析结果显示：总共洗掉铁锈（以FeO计）454kg，粘泥及泥垢全部洗掉，大多数设备表面呈现金属本色。
  
  3.2　预膜及日常运行
  
  　　系统清洗钝化处理后，随即投入预膜处理，在pH为7.0时加入1000mg/L的预膜剂（主要成分为三聚磷酸钠、苯磺酸钠和表面活性剂），运行48h，挂片表面呈暗亮色，说明预膜效果良好。然后转换排放，使预膜剂含量降至100mg/L后转入正常投药。
  
  　　日常投药采用加药装置，用计量泵进行。加量为30mg/L。对浊环系统的加药，采用净环水的排污水作为浊环水的补充水，适当再补加约10mg/L与净环系统相同的药剂。同时用碳钢挂片进行监测，每天对水质及药剂含量进行分析。投药运行至今已有一年，整个轧钢生产线的水处理指标正常，系统浓缩倍数达3倍。腐蚀控制在0.035mm/a，微生物指标经测定为2.1×102个/mL。
  
  4　存在问题
  
  　　经过对循环水投药运行后，解决了系统的腐蚀和微生物问题，但水中的油含量（＞20mg/L）和作为轧管冷却剂的石墨粉（≤200目），对设备的影响还是显而易见的。下一步准备采用投加无机及有机高分子絮凝沉降剂，将此问题解决。使浊环系统的乳化油降至10mg/L以下，去除石墨粉使循环水的处理更进一步。

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