軋制高壓管循環冷卻水處理技術方案
前言
某鋼管廠高壓鍋爐管工程，設計規模為年產管徑25～114mm、壁厚2.5～12mm的熱軋無縫鋼管16.5×104t。主要設備三大主機為：穿孔機，連軋機，張堿機，由德國德馬克公司提供。
投運初期，生產不正常，加上補充水的水質較好，系統全為新設備，故未對水處理給予足夠的重視。但是在1999年底全廠大修時，將設備打開后發現問題嚴重。一是腐蝕，從設備表面看，多處呈均勻腐蝕。經測定點蝕深度最大處為1.2mm，水中鐵離子含量高達2.4mg/L，碳鋼腐蝕速率為0.45mm/a，遠大于國家標準的0.125mm/a。二是微生物及藻類繁殖，目視可見冷卻塔填料、積水池壁的青苔及藻類。分析表明：水中異養菌總數達5.5×106個/mL。細菌引起的粘泥大量沉積在換熱設備中，堵塞水管冷卻塔填料及換熱設備。如12臺電機設備，30臺換熱器，加熱爐4座，運行不到一年時間因腐蝕不得不更換。因此，必須進行循環水的加藥處理。
1 循環冷卻水系統概況
1.1 系統的組成
詳見工藝流程圖1、圖2。
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1.2 工藝參數
該項目總用水量為2320m3/h，其中凈環水系統為1307m3/h，設計水的循環率為94.8%，濃縮倍數為2.5，采用兩座600m3/h、溫差△t為10℃（進水42℃，出水32℃）的冷卻塔，補充水量120m3/h，水質見表1。濁環系統為1013m3/h，循環率為92%，濃縮倍數為2.0，采用一座1000m3/h的冷卻塔，其補充水為凈環系統的排放水，約為50m3/h。兩個系統中的主要材質都為a3鋼、黃銅。
2 水處理的方案
根據循環水中微生物、藻類較嚴重這一點，我們選用了兩種殺菌劑交替使用。一種是以剝離為主的非氧化型殺菌劑新潔爾滅，該藥劑不但具有很強的剝離作用，還有很好的殺菌能力，尤其對硫酸鹽還原菌。日常投加的殺菌劑是以抑制為主的非氧化型殺菌劑異噻唑啉酮。經試驗，該種殺菌劑的殺菌率可達99%以上。
3 現場應用
3.1 系統清洗與鈍化
首先對凈、濁循環水系統進行了不停車清洗。其次是對整個系統表面及管道、填料中的粘泥及藻類進行一次殺生剝離。所投清洗劑為檸檬酸加表面活性劑OP及緩蝕劑，控制pH值2～3，運行24h后置換排放，并進行鈍化處理。鈍化劑以NaNO2為主，調pH至9.5，24h后置換排放。分析結果顯示：總共洗掉鐵銹（以FeO計）454kg，粘泥及泥垢全部洗掉，大多數設備表面呈現金屬本色。
3.2 預膜及日常運行
系統清洗鈍化處理后，隨即投入預膜處理，在pH為7.0時加入1000mg/L的預膜劑（主要成分為三聚磷酸鈉、苯磺酸鈉和表面活性劑），運行48h，掛片表面呈暗亮色，說明預膜效果良好。然后轉換排放，使預膜劑含量降至100mg/L后轉入正常投藥。
日常投藥采用加藥裝置，用計量泵進行。加量為30mg/L。對濁環系統的加藥，采用凈環水的排污水作為濁環水的補充水，適當再補加約10mg/L與凈環系統相同的藥劑。同時用碳鋼掛片進行監測，每天對水質及藥劑含量進行分析。投藥運行至今已有一年，整個軋鋼生產線的水處理指標正常，系統濃縮倍數達3倍。腐蝕控制在0.035mm/a，微生物指標經測定為2.1×102個/mL。
4 存在問題
經過對循環水投藥運行后，解決了系統的腐蝕和微生物問題，但水中的油含量（＞20mg/L）和作為軋管冷卻劑的石墨粉（≤200目），對設備的影響還是顯而易見的。下一步準備采用投加無機及有機高分子絮凝沉降劑，將此問題解決。使濁環系統的乳化油降至10mg/L以下，去除石墨粉使循環水的處理更進一步。
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