高浓缩倍数循环水氯离子的腐蚀控制.doc

高浓缩倍数循环水氯离子的腐蚀控制高浓缩倍数循环水氯离子的腐蚀控制水处理信息报导 2010 年 8 月高浓缩倍数循环水氯离子的腐蚀控制郭亚丽张新英于素青CWTC.09.017我国西北地区严重缺水,节水工作更是尤为重要.随着经济的发展,工业用水量日益增大,而冷却用水占工业总用水量的 70%左右,循环冷却水节水大有潜力可挖,提高循环水浓缩倍数是目前比较可行和有效的一种节水途径.为此我公司对循环水管理严格,近几年采用新型的 PAPEMP 药剂配方,使循环水浓缩倍数不断提高,有效减少了新水用量.但在浓缩倍数提高的同时,循环水中各种离子浓度不断上升,特别是氯离子的增加引起各方关注和疑虑.因此本篇以我公司化纤厂循环水为例对氯离子对循环水水质的影响,高氯情况下循环水的控制及相关的实验情况作出讨论.1 循环水和补水水质1.1 补水水质表 l 数据显示,该水质作为循环水补水经浓缩.表 12008 年 3 月补水水质分析项目结票pH8.O6电导率 ps/cIn)636浊度 l(mg/L)0.47可溶性二氧化硅/(mg/L)l5.7总铁/(mg/L)0.07氯根/(mg/L)52.9总碱,(mg/L)150.12总硬度/(mg/L)252.8钙离子/(mg/L)192.25镁离~/(mg/L)60.5硫酸根/(mg/L)87.O3注:上表中 Ca2+,Mg2+,总硬,总碱浓度均以碳酸钙计,以下同此,不再另注.1.2 循环水水质数据表 2 循环水水质数据分项最大值最,』,值平均值pH8.798.278.5I电导率 297026502798浊度 4.Ol2.O93.O3浓缩倍数 5.94I825.19总硬 l438.69l201.8ll321.56钙硬 l099.84936.64l029.6镁硬 344.O9218.46291.8总铁 0.140.O8O.1O氯根 390.48323.66357.5总碱 259.22.188_86227.4硫酸根 644.97597.56620.58总磷 7-335.886.62数据显示浓缩倍数逐渐提高到 5 倍时循环水总硬高达 1400mg/L,氯离子也接近 400mg/L.氯离子和硫酸根持续居高引起设备管理人员的担心.因为化纤厂的设备有大部分是不锈钢材质,并且多为壳程的型式.不锈钢设备对氯离子非常敏感,并且产生的危害严重且不易觉察,因此从设备管理角度考虑这种担心也不为过.为此我们组织了多次实验,同时加强现场监测和严格工艺控制,减小和预防危害发生的可能.2 采取的措施2.1 氯离子腐蚀实验2.1.1 循环水的强化氯离子腐蚀实验实验方案:在循环水中增加一定量的氯离子,不同浓缩倍数,观察碳钢和不锈钢试片的腐蚀状态gOlONo.4172010 年第 4 期水处理信息报导和腐蚀率.随着氯离子的增加,碳钢试片腐蚀率逐步增加,但即使氯离子达到 616.6mg/L,腐蚀率仍在控制指标内.由于实验时间短和缓蚀阻垢药剂优良的缓蚀性能,不锈钢试片表面均无任何腐蚀痕迹,不锈钢对氯离子的敏感性没有表现出来,4 结果显示在低 pH 值条件下,不锈钢的腐蚀率仅为0.0026mm/a.表 3 氯离子腐蚀实验结果实验条件实验温度:50 士 l℃;转速:75~2dmin;实验时间:1-3#91h,4#72h编号 1234实验用水循环水循环水循环水蒸馏水氯离子氯离子氯离子 335.2mg/L.加投加缓蚀阻垢药剂,并水质情况逐渐投加氯离子从335.2mg/L335.2mg/L 入 100mg/L 的氯离子200--500mg/L浓缩情况不浓缩 1.5 倍浓缩 1.5 倍浓缩 1.5 倍浓缩氯离子氯离子氯离子氯离子试验后水质399.9mg/L472.0mg/L616.6mg/L,pH8.73509.2mg/L,pH6.40试片材质碳钢不锈钢碳钢 l 不锈钢碳钢不锈钢碳钢不锈钢试片腐蚀率~mm/a)0.05560.004l0.0602f0.00410.0688O.o04IO.8702O.oo262.1.2 不同药剂对氯离子腐蚀的控制对比实验实验方案:在氯离子不断增加的条件下考查不同缓蚀阻垢药剂对水质腐蚀的控制情况.实验用水均采用自来水,分别加入氯离子 0,100,200,300,400,500,200mg/L,1~6 均加入了缓蚀阻垢药剂,7 号加入药剂 A 可与 3 号对比药剂在一定氯离子条件下的缓蚀性能.表 4 氯离子腐蚀常规实验编号 l234567实验自来水自来水加入 CI.自来水加入 C1.自来水加入 Cl-自来水加入 CI-自来水加入 c】自来水加入 C1.用水 100mg/L200mg/L300mg/L400mg/L500mg/L200mg,~投加药剂 KF-57570mg/L 和 KF-27020mg/L 药剂 A70mg/L试后氯离子氯离子氯离子氯离子氯离子氯离子氯离子99.7mg/L 总 199.7mg/L 总 309.5mg/L392.5melt,555.4mg/L623.4rag/t,307.7mg/I,水质磷 6.29mg/L 磷 7.67mg/L 总磷 8.96mg/L 总磷 9.18mg/L 总磷 9.51mg/L 总磷7.20mg/L 总磷 7.59mg/L腐蚀率/O.0l530.O2l60.02220.O129O.O1770.0222O.O6l8(ram/a)实验结果表明:氯离子的增加会增加水体的腐蚀趋势;同样的水质加入不同药剂腐蚀速率不同,以 PAPEMP 为主的新配方缓蚀能力很有优势;试验中氯离子浓度最高达到 623.4mg/I.,腐蚀率仍保持很低的水平.18gOlONo.42.2 加强现场监测针对氯离子浓度的不断上升,我们增加了不同材质试片的腐蚀监测,增加了监测频率.同时加强监测换热器的管理.水处理信息报导 2010 牟 8 月表 52007 年~2008 年试片腐蚀数据试片材质挂片日期取片日期平均腐蚀率/(mm/~指标2007-O9 一 ll2007 一 lO?l6O.oo3l2007.10.162007.11.19O.0o352007.1】.192007.12.140.00782007.I2.142008.卜 l50.0046碳钢 2008.0l-l52008..2.-130.0o59≤0.075mm/a2008.O2.132008.3-1lO.OO642oo8.O3.112OO8.O4.150.00402008.04 一 l52008-05.130.00542008.O5-132008-06—100.00302007 一 l1-042008.1.3l0.000l2007.1l 一 3O2008.3—1O0.o00O不锈钢 2008.0l-042008—04-07O.Oool≤O.0o5mm/a2008-0 卜 3l2008-06 一 O3O.0O022007.11.3O2008.06-030.00032007.11.042008.1.310.00l82008.O1.042008..3..100.0o42铜片≤0.005mm/a2007.1 卜 3O2008-04-070.00222008—0l 一 3l2008.O6.03O.ooO3不锈钢试片的监测周期有 3 个月,6 个月.碳钢,不锈钢和铜片的腐蚀率全部合格,并且保持在很好的腐蚀控制级别.3 对氯离子腐蚀性的讨论3.1 标准中对氯离子的相关规定(1)化工企业循环冷却水处理设计技术规定HG/T20690—2000 中确定氯离子指标~700mg/L,并对指标进行了说明.(2)石油化工给水排水水质标准 SH3099.2000中规定敞开式循环冷却水的水质指标应根据换热设备的结构型式,材质,工况以及采用的水处理药剂配方等因素综合确定.当无试验数据与成熟经验时,可按下列指标控制氯离子碳钢 l000mg/L,不锈钢≤700mg/L.3.2 其他讨论行标中说到国内有关循环水处理实验表明,氯离子对不锈钢的腐蚀有影响,但不是唯一因素.不锈钢设备在冷却水中的腐蚀与设备的结构形式,应力情况,使用温度等有密切关系,氯离子只是在一定条件下起催化作用.不锈钢设备的腐蚀损害首先是由于设备本身存在一些缺陷,冷却水中的氯离子在缺陷部位富集,导致设备的损坏.我国 7O 年代引进的大化肥循环水系统曾有水中只有每升十几毫克的氯离子时,而发生不锈钢设备损坏的事例,也有循环水中的氯离子达到 1000mg/L 时,不锈钢设备未出现腐蚀穿孔的情况.我国某大型化工厂采用磷系复合配方,氯离子控制在 500-~1000mg/L,未出现不锈钢设备腐蚀.因此可以说,氯离子并非造成不锈钢的腐蚀的唯一因素.氯离子是腐蚀性离子,氯离子对不锈钢的点蚀危害很大,对不锈钢材质 GB50050.95 中规定 Cr≤300mg/L,有些补充水 c1.含量高的石化企业,如上海金山石化为了提高浓缩倍数,控制 cr≤gOlONo.4192010 年第 4 期水处理信息报导700mg/L,循环水的腐蚀率均达到总公司的要求;中原大化肥控 NcI'4350mg/L,经历次设备检修测试结果证明,不锈钢换热冷却器均没有发生腐蚀现象.有资料认为:氯离子是通过富集后生成氯化物,再发生水解,产生酸促进腐蚀进行的.所以富集是引起腐蚀的关键,而氯离子浓度并不是不锈钢应力腐蚀的决定因素.不锈钢腐蚀是多种因素造成的.《水处理信息报导》2006 年第 5 期种鲍其鼐在《氯离子与冷却水中不锈钢的腐蚀》一文中对循环水中氯离子与不锈钢的关系进行了说明.限制冷却水中氯离子浓度不应是解决冷却水系统中不锈钢腐蚀的唯一对策.补水中的氯离子是自然界的客观存在.限制冷却水中氯离子浓度不应是解决冷却水系统中不锈钢腐蚀的唯一对策.保持设备表面清洁与合适的水流速度和温度是重要的关键.只要系统设计合理,化学处理的缓蚀,阻垢效果明显,微生物污垢得到控制,设备金属表面清洁,在冷却水系qb500~700mg/L 的氯离子是可以接受的.4 结束语通过大量实验数据,现场监测数据,各相关标准及对氯离子与不锈钢腐蚀关系的讨论等作为参考依据,我公司将循环水氯离子指标提高至不超过400mg/L.使得氯离子指标不再成为限制循环水浓缩倍数提高的一个因素.但对于氯离子腐蚀的关注不会放松,因为试片的腐蚀不能全面的反映装置上设备的现实情况,装置上设备的现实情况各有不同,流速,温度和设备表面的光洁程度均不同且不能全部知晓,我们只是很好地有效地控制了循环水的腐蚀趋势.在今后仍要对对重点设备做长期监测,挑选出几台有代表性的重点换热器作为重点监测对象,准备利用检修机会,对其进行打开检查,并在日常运行对其进行工艺条件监控.?【国内文摘】反渗透技术在以色列 Ashkelon 海水淡化项目中的应用赵欣,丁明亮等,《中国给水排水》,Vol26,No10,81～84 以色列的 Ashkelon 海水淡化厂于2005 年建成,该项目是当时世界最大的膜法海水淡化处理系统,产水能力达到 33×10¨m/d.从处理流程,主要设备和系统调试与试运行情况等方面进行了介绍,并对该项目的社会和环境效益进行了简要分析,以期将膜法海水淡化技术在国外的成功建造和运营经验与同行进行交流.EGSB—A/0 工艺处理高浓度淀粉生产废水石慧,薛建良等,《中国给水排水》,Vol26,No10,116-ll8 利用 EGSB--A/O 工艺处理高浓度淀粉生产废水,厌氧启动经过了驯化污泥,提高负荷及满负荷运行三个阶段,EGSB 反应器负荷达到20kgCODffm?d 左右.EGSB 启动完成后,A/O段处理效果也随之稳定.当整个处理系统稳定后,对 COD,BODSS 和 NH3.N 去除率分别达 99.2%,202010No.499.7%,97.6%,97.9%,经过该组合工艺处理后,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)的一级标准.固相萃取高效液相色谱/串联质谱优化测定水中 EE2 万巧玲,阳春等,《中国给水排水》,Vol26,Nol0,145～149 不少研究表明,17Q.乙炔基雌二醇(EE2)是雌性活力最强的类固醇雌激素.通过响应曲。