软水系统水质稳定处理方案

新疆钢铁股份公司电炉炼钢厂净循环软水系统水质稳定处理方案成都齐达科技开发公司四川省工业水处理工程技术研究中心新疆华远工程设备有限责任公司二○○二年十月软水系统水质处理方案1目录一、前言二、循环冷却水系统概况三、水质稳定处理方案附录、配方试验软水系统水质处理方案2一、前言成都齐达科技开发公司系国家级高新技术企业，是四川省工业水处理工程技术研究中心的唯一依托单位，专业从事水处理技术和水处理药剂的研究、开发和生产销售，产品包括：QD系列絮凝剂、清洗剂、预膜剂、分散阻垢剂、缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂等全套水处理剂，共四十余个品种，广泛用于电力、化肥、冶金、石化等行业。新疆钢铁股份公司电炉炼钢厂软水循环系统主要用于冷却结晶器和板式换热器，补水量很少，系统为密闭循环。我公司根据软水系统工艺条件及运行参数，通过反复试验，筛选出适合的水稳药剂配方QD-610，使腐蚀速度小于GB50050-95《工业循环冷却水处理设计规范》的要求，并能防止微生物危害，保证换热设备安全、经济运行。新疆华远工程设备有限责任公司是成都齐达科技开发公司授权在新疆钢铁公司的代理商。软水系统水质处理方案3二、循环冷却水系统概况1．主要运行参数：循环水量：520m3/h保有水量：约415m3（水池容量为337m3,管线容量估算为78m3）补充水量：6m3/d温差：最大12℃2．系统材质:碳钢、不锈钢、铜3．水质分析数据（见表一）表一*注：本文中所有的Ca2+、Mg2+、总硬、总碱均以CaCO3计，总磷、正磷、膦酸盐以PO43-计。分析项目单位软水循环水数据pH值——8.42浊度mg/L3.98*Ca2+mg/L15.0*Mg2+mg/L5.0*总硬mg/L20.0*总碱mg/L115.0Cl-mg/L10.0TFemg/L0.27SO42－mg/L26.7SiO2mg/L6.49CODMn(O2)mg/L26.4电导率(25℃)µs/cm380软水系统水质处理方案44．水质分析(1)从水质分析数据看，该软水系统的Ca2+、硬度很低，碱度较高。(2)水质的结垢与腐蚀倾向，可由Ryznar指数来判断。R·S·I=2pHs－pHR·S·I＜3.7严重结垢R·S·I＜6.0结垢R·S·I≈6.0稳定R·S·I＞6.0腐蚀R·S·I＞7.5，严重腐蚀经过计算，其循环水的R·S·I＝7.98，属严重腐蚀型水质，因此水稳配方重点是防腐蚀问题；因软水中含有一定的Ca2+、Mg2+，水稳剂同时还要兼顾结垢的控制。软水系统水质处理方案5三、水质稳定处理方案⒈水稳剂的筛选⑴缓蚀阻垢剂的筛选我们根据贵公司水质、运行参数及系统材质，经过大量的试验筛选，最后确定缓蚀阻垢剂配方为QD-610，投加浓度1000～1200mg/L（试验数据见后）。QD-610缓蚀阻垢剂主要成份为多种有机膦、多元共聚分散剂、锌盐及其它助剂，它具有优良的缓蚀性能，操作方便，主要组成物均为无毒无害物，不污染环境，⑵杀生剂的选用使用我公司QD-610水稳剂配方，可选用多种杀生剂，诸如液氯、稳定性ClO2、异噻唑啉酮、季胺盐、戊二醛等来控制循环水中的微生物。根据许多厂家循环冷却水系统杀菌灭藻的应用经验，推荐使用杀菌剂为非氧化性杀生剂QD-7042。QD-7042是复合季胺盐类杀菌剂，杀菌速度快、剥离效果好、药效时间长，具有很强的抑菌作用，对异养菌、硫酸盐还原菌、藻类特别有效。2.使用水稳剂达到的效果使用QD-610和QD-7042，在系统正常运行状况下，按照我公司方案控制，我们保证达到如下使用效果。（1）碳钢管壁的腐蚀率小于0.125mm/a，（以挂片监测为准）；（2）污垢沉积速率：小于25mcm（以监测热交换器为准）；软水系统水质处理方案6（3）微生物控制：异养菌小于1×105个/ml，生物粘泥小于5ml/m3。3.水稳剂的投加和控制（1）QD-610缓蚀阻垢剂的投加与控制①操作步骤a.停止投加原用药剂，将循环水进行一定的置换，使循环水中原来的药剂浓度降低到低水平(一半左右)，再投加QD-610；b.一次性投加QD-610缓蚀阻垢剂850㎏于软水系统中，系统进行正常运行；c.根据总磷的分析值，每天投加QD-610缓蚀阻垢剂约6㎏左右，使循环水中总磷保持在20.0mg/L以上；d.严格按运行分析控制项目及频率，监测循环冷却水中各项控制指标，并调节达到各项控制范围。②循环冷却水控制指标及频率见表二表二项目单位频率控制指标pH值——1次/2天自然平衡浊度mg/L1次/2天＜20碱度mg/L1次/2天50~200Ca2+mg/L1次/2天＜50TFemg/L1次/2天＜1.0Cu2+mg/L1次/2天＜0.1Cl－mg/L1次/2天＜50总磷mg/L1次/2天≥20.0软水系统水质处理方案7③补充水分析项目及频率见表三表三项目单位频率控制指标pH值1次/天浊度mg/L1次/天≤2.0Ca2+mg/L1次/天碱度mg/L1次/天TFemg/L1次/天≤0.05（2）QD-7042杀生剂的投加和控制根据微生物的监测数据或者COD值确定加药周期，投加方式可参见如下：①高温季节：每半月冲击式投加一次，加量为30㎏②低温季节：每月冲击式加入一次，加量为60㎏投加量贵厂可根据系统内菌藻繁殖情况作适当调整，当水质恶化造成细菌大量繁殖时，应提高加药浓度和频率。贵厂可选择另外的杀菌剂与QD-7042交替使用，如QD-7072等，以消除细菌的抗药性。③微生物控制指标及监测频率（见表四）表四监测项目控制指标监测频率异养菌（平皿计数法）＜1×105个/mL1～2次/周粘泥量（生物滤网法）＜5mL/m31次/天CODMn(O2)＜10mg/L1次/天软水系统水质处理方案8附录：旋转挂片腐蚀试验（1）试验依据HG/T2159—91《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》（2）试验条件Ca2+：10mg/L碱度：100mg/LpH：8.0±0.3温度：42±1℃Cl－：100mg/LSO42－：100mg/L时间：72h流速：0.4m/s材质：A3碳钢、不锈钢、黄铜(50×25×3)(2).试验结果见表一表一QD-610mg/LA3碳钢腐蚀率mm/a不锈钢腐蚀率mm/a黄铜腐蚀率mm/a9000.08040.00230.003210000.03150.00100.001411000.01360.00080.000712000.00670.00010.0007从表一可知，QD-610缓蚀阻垢剂在浓度为1000mg/L以上时对A3碳钢、不锈钢、黄铜具有良好的缓蚀效果，其腐蚀速率远低于《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-95)的要求。