降低工业循环水浊度的改造

降低工业循环水浊度的改造

侯为学,兰凯,刘凯

新疆圣雄能源股份有限公司氯碱厂 新疆维吾尔自治区  吐鲁番市838100

摘要：为了降低循环水的浊度，提高循环水系统软件的使用效率，减少水源消耗，降低设备运行风险，避免高温天气下热力设备热交换不足导致化学还原的发生，新公司成立了一个管理团队来优化循环水系统。

关键词：工业循环水；浊度；改造措施

通过一系列解决方案，循环水系统软件降低了浊度，消除了因煤泥和固体悬浮固体堵塞和腐蚀管道和换热器的危害，提高了传热效率。在安全生产方面，换热器一直在更好的环境下运行，大大减少了非计划停车减毒的次数，确保了全面、长期、稳定的运行。在绿色环保方面，降低了循环水的浊度，降低了含药物循环水的污水处理流速，防止了对自然环境的污染，降低了产品成本。

1概况

污水处理工段的大部分循环水位置用于第一循环阶段（提供空气分离、热电厂和汽化）和第二循环阶段（供应工业甲醇、汽化和尿素溶液）的生产和制造客户，提供合格的加工工艺制冷自来水。第一和第二循环阶段中的循环水由泵加压并作为冷却循环水送至每个处理过程。传热后，循环水返回废水位置进行处理。根据闭式冷却塔的接触传热和温度降低以及空气回流，循环水进入收集罐，收集后返回循环水系统软件应用程序。其中，摩尔分数为3%~5%的循环智能回水进入循环水过滤器，以降低循环水的浊度和循环水系统软件的污水处理水流量。

由于循环水解决方案采用开放式设计方案，且新疆属于暖温带季风气候，降雨量少，昼夜温差大，干燥，循环水系统软件浊度高，细砂含量高，其危害如下：

（1） 高浊度井水长期过滤，导致填料结块，循环水过滤器使用周期缩短。

（2） 过滤器滤料回洗不到位，河道处理能力差，出水浊度高，导致第一、二循环阶段各换热器管束内泥泥堆积结垢严重，危及实际换热效果。

（3） 反冲洗频率增加，反冲洗水流量增加，导致成本增加。

（4） 循环水污水排放量扩大，导致污水处理负荷扩大。

2对系统的影响

由于生产系统的自来水是峨眉冰雪融化后的地下水，固体含量高，因此循环水系统软件的浊度过高。特别是在春季和夏季的农业灌溉期间，低水位导致水体变差，这对生产系统非常有害。

2.1冷却效果差

循环水的高浊度会积聚在热力设备中，降低传热效率，危及生产运行的整体负荷。

2.2截断闸阀管道

循环水浊度高，固体悬浮物会在流速相对较慢的区域积聚甚至堵塞，如闸阀、弯管、换热器管束等，导致循环水流速降低，无法正常提供循环水的总流量，并且生产系统在过载情况下不能正常运行。

2.3加速蚀刻

循环水具有高浊度，一些微生物菌株产生的黏液会在金属表面（不仅是微生物菌株本身，还有水中的悬浮固体）积聚，在水垢下造成腐蚀。同时，微生物菌株的代谢也参与了光催化的整个过程，加速了闸阀、管道和弯管的蚀刻。

2.4有害循环水泵

循环水浊度的增加增加了与循环水泵蜗壳和离心叶轮的滑动摩擦，从而降低了离心泵的使用寿命，增加了生产成本。同时，循环水浊度越大，循环水泵的工作效率越低。

2.5环境温度和热量消耗

循环水浊度增加，导致水流量、总流量和传热效率缓慢降低。通常，在封闭式换热器中，金属的腐蚀速率随着温度的升高而继续增加。

3降低工业循环水浊度的改造措施

3.1技改目标

3.1.1循环水过滤器作用

循环水系统中的部分智能回水从收集池引入，以去除循环水中的悬浮固体和其他残留物，降低循环水的浊度，循环水经过过滤和净化后返回系统软件。每个循环水过滤器的设计方案解决了水流量为210m3/h，循环水过滤器渗透浊度≤20NTU，出口浊度≤5。

3.1.2加工工艺

技术改造前，循环水智能回水进入过滤器时，其浊度约为60NTU，高达100NTU，处理后的智能回水浊度不达标。

3.2改造总体目标

规定每台循环水过滤器的水流量为210m3/h，改造按照循环水智能回水进水过滤器浊度≤60NTU，出水浊度≤5进行设计。

3.3技术改造的具体内容

（1） 切断循环水过滤器底部的旋转喷嘴，并在旋转喷嘴原始区域的水帽中设置环形厚钢板，以使反冲洗水根据所有过滤层更加均匀。改造材料清单见表1。

表1材料清单

（2） 反冲洗进水口由过滤器的侧渗水改为底部渗水，反冲洗渗水由一个厚钢板水帽与底部隔开，确保反冲洗水流在过滤器内共同分布，滤料多方位使用和清洗，实际过滤效果大大提高，并且在所有方向上完全执行反冲洗。

（3） 在反冲洗渗水处增加一根新的回气管，在反冲洗时将气体吹入，使蒸汽和液体混合、粉碎和团聚，从而过滤活性滤料。

（4） 预制多孔结构厚钢板（不锈钢厚度为16mm），每块多孔结构厚板装配200个不锈钢水帽，多孔结构铁板焊接到过滤器的原始旋转喷嘴上，以产生夹层。过滤器弧底侧设有直径600mm的环形入口，便于检查和维护。

3.4改造对策

2021 8月，首先优化一个涉及的过滤器，其他过滤器仍将正常运行。收集和分析过滤器近2个月的设备运行状态，并确定其已取得完整的结果。因此，过滤器的改造于10月中下旬完成。循环水浊度完全可以满足改造总体目标的要求，即涂层出水浊度≤5。

3.5针对旁滤使用效果不佳的解决对策

考虑到有效性、执行性和可操作性，拆除和更换侧过滤器（浅过滤器）的过滤材料，检修设备中的附件，确保侧过滤器装置的正常运行。

3.6针对流量、流速分布不均及换热器泄漏的解决对策

检查并记录各换热器春季循环水供回水温度、工作压力等数据。循环水地表水与循环智能回水温差应保持在3km以内。对于温差超过3km的换热器，应在保证工艺指标不超标的情况下，调低换热器循环回水阀。经检查整改，末端循环水入口智能回水压差由0.1Mpa增至0.23MPa；循环水系统软件高端换热器进水工作压力上升0.1MPa，压差上升至0.19MPa，严禁擅自调整各级换热器回水阀。如果工艺指标有超标趋势，应报调度中心批准后再进行调整。

3.7针对药剂添加影响的解决对策

现阶段，药品生产企业指派4名专业技术人员长期驻守，承担日常药品加成管理和日常水体监管工作。同时增加加药装置，完成实时监控。将投加方式调整为定期稳定投加和定期冲击投加相结合，大幅提高了水体达标率。

结论

根据循环水过滤器的改造，应用水的浊度符合设计点（≤5NTU），循环水水质得到优化；减少了反冲洗水的使用，满足了企业降低成本和提高效率的需求。特别是在水资源稀缺的新疆，如何有效节约用水是一个永恒的话题，这也是每个化工厂工人的职业要求。

参考文献：

[1]王伟．循环水系统整体节能优化改造[J]．石化技术，2022,29(4):234-235.

[2]许海，张东旭．CO2压缩机三段冷却器的思考[J]．氮肥与合成气，2022,50(3):52-54.

[3]魏晓华．工业循环水处理技术浅析[J]．化工管理，2019(12):115-116.

[4]吕慧，徐岩．中水回用工业循环水系统运行研究[J]．全面腐蚀控制，2019,25(11):20-24.

[5]李赛赛，李玉兰.工业冷却循环水节能优化改造[J].节能，2018,37(3):57-58.

[6]龙荷云.循环水冷却水处理(第三版)[M].江苏：江苏科学技术出版社，2001.

[7]姚玉田，俞泽科，林高灿.浅谈工业冷却循环水系统节能优化技术及应用[J].科技与创新，2015(17):156,158.