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1、中水回用对循环冷却水系统的影响报告中国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已被联合国列为13个贫水国家之一。与此同时，国内水污染现状更是不容乐观，中国每年约有1/3的工业废水和90%以上的生活污水未经处理就排入水域，全国有监测的1200多条河流中，目前850多条受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，符合国家一级和二级水质标准的河流仅占32.2%，污染正由浅层向深层发展，地下水和近海域海水也正在受到日益严峻的污染威胁。石化工业废水是最重要污染源之一，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、
2、难处理等特点，加强石化工业废水的处理与回用，可以有效减少其对环境的危害，增加社会效益，因此目前诸多大型石化企业建设之初，就已经设计采用污水零排放的工艺路线。1污水处理方法石化工业污水主要有含盐污水、含油污水、清净污水三种。三种污水的水质不同决定了处理方法及处理后的不同的处理方式。1.1 含盐污水处理系统含盐污水主要包括生产装置区的电脱盐废水、废碱渣处理单元出水、污水汽提后未回用的含硫污水，化水处理站中和污水、循环水旁滤罐排污水等高含盐污水。该系列污水含盐、含油量高并且含有其它杂质，乳化严重，不易处理后回用于循环水系统，但可以作为灌溉、冲洗用水等，但也有部分企业回用作循环水补水。同时生产装置办公
3、区的生活污水自流入污水处理场，经泵提升后进入含盐污水系统的生化处理单元，与含盐污水混合经生化处理后排至蓄水池以备用。1.2 含油污水处理系统含油污水主要包括生产装置区排出的低浓度生产污水和装置污染区的初期雨水。该系列污水含盐量较低、含油量少、浓度较低，经深度处理后主要回用作循环水补充水。1.3 清净污水处理为了更为广泛彻底地利用各种水资源，同时降低污水处理成本，一般石化企业都设计了清污分流系统。清净污水主要包括各装置区排出的未受化学污染的水、未回收的冷凝液及装置污染区的后期雨水等，也有企业将循环水排污水归结到清净污水范畴。该系列污水经生化、过滤、反渗透、离子交换处理后已与新鲜水处理后无任何差别
4、，完全可以达到锅炉水的补水要求，可回用作锅炉的补充水。2、中水对循环冷却水系统的危害含油污水经处理后回用于循环冷却水系统，中水回用后对系统最大的潜在危害在于含油污水本身处理过程中流程较长，受不可控因素影响较多，造成中水回用时水质波动频繁。如果补水中有害离子含量较高时，随着循环水的不断浓缩，这些有害离子含量将成倍增加，系统腐蚀和结垢的潜在危险增大。中水是污水经生化处理后再进行回用的，这就不可避免地使水中含有大量的微生物，再加之本身含有丰富的营养物质，因此中水是微生物繁殖的理想环境。中水进入循环水系统后也必然会带来微生物大量生长。微生物问题是中水回用后循环水系统的另一大潜在危险。在中水回用案例中，
5、对循环水水质影响较大的因素有浊度、电导、油含量、硫化物、氨氮、异养菌总数等。2.1 浊度的影响循环冷却水中的悬浮物和胶体等共同作用，形成水了浊度，是循环冷却水的重要控制指标之一。循环水浊度产生的原因很多，包括补充水带入的泥沙、难溶解盐类、有机物、腐殖质，以及空气中的粉尘等等。浊度过高，会给系统带来较大的危害，譬如大量悬浮物的沉积，胶状物质凝结成团，粘附在管道及换热器的表面，影响换热效果的同时，造成垢下腐蚀。另外浊度过高，在一定程度上影响了缓蚀阻垢剂的使用效果，并且浊度还为微生物提供了温床，使之有了依附物，增加了杀菌的难度。2.2 电导的影响电导率和水体中的总溶解固体（TDS）具有相关性。电导率
6、本身反映了水体中可导电离子的多少，即总溶解性固体的多少，但两者呈非线性关系。但根据经验，其电导率乘以0.67，其值基本可以反映总溶固的多少。回用水的电导率一般都较新鲜水高出很多，补进循环水系统后，随着浓缩倍数增高，循环水的电导率会快速攀升，并且可能达到4000s/cm以上。电导率高反映出水中可导电介质多，容易引起设备腐蚀的离子增多，从而促进设备腐蚀。2.3 油含量高的影响循环水中的油含量过多，一方面容易粘附在设备表面，同时吸附其它杂质，影响换热效果；另外可以为微生物提供营养源，促进微生物的大量繁殖；再者当油污粘附在设备表面时，影响缓蚀剂阻垢剂与设备表面的作用，降低了缓蚀阻垢效果，所以当回用水中
7、油含量高时，随着浓缩倍数的提高，油含量浓度将成倍增加，影响了设备的稳定运行。2.4 硫化物及氨氮的影响硫化物及氨氮高的主要负面影响为促进设备腐蚀。硫化物是腐蚀性极强的物质2，当硫化物含量过高时，硫化物、铁、氢离子等相互作用形成S-Fe-H的循环腐蚀体系，加速设备的腐蚀，并且难于控制。因此各循环冷却水系统都对补水硫化物的含量提出了严格的要求，即要求硫化物含量不大于0.1mg/L。氨氮含量高时，一方面为系统中的微生物提供营养源，另一方面表现为对金属材质（尤其是铜合金）的腐蚀。氨氮随补水进入循环水，降解过程主要为冷却塔吹脱、硝化反应、同其他微生物的同化作用、与氧化性杀菌剂作用等几个方面34。、氨氮会
8、在细菌的作用下发生硝化反应，产生H+离子，造成循环水PH值异常波动，当补水的氨氮含量高（如15mg/L）时，有可能使水的PH值降低至5.0以下，会造成系统局部或大面积腐蚀现象。、氮、磷本身即为菌藻类生长的必需营养元素，氨氮含量高，可为细菌提供过多的营养，在适宜的温度环境中，会大量繁殖，其尸体会形成生物黏泥，附着在设备表面，影响换热的同时，又促进了垢下腐蚀现象的发生。、氧化性杀菌剂主要作用原理是活性氯的杀菌作用，而氨氮能与活性氯发生反应，生成氯胺，一方面增加了杀菌剂的用量，另一方面降低了杀菌的效果。2.5 异养菌的影响当补水异养菌总数高时，在循环水中因温度适宜、氧气充分、以及其他营养源的存在下，
9、会大量繁殖，尽管可以通过杀菌剂杀灭，但其尸体容易形成生物黏泥，粘附在设备表面，影响换热器换热效果，同时容易引起垢下腐蚀。中水回用系统中，有很多都是微生物问题控制不当而引起的结垢和腐蚀问题，严重影响了设备的安全长效运行，同时降低了设备的使用寿命，增加了生产安全隐患。3加强中水回用的日常方法中水回用增加了循环冷却水的管理难度，但可以通过加强现场管理、优化操作等方式将中水对循环水系统危害降至最小程度。3.1加强污水的监控根据诸多中水回用案例的经验，多数不合格中水回用后引起的循环冷却水系统问题，其根源多在于中水微生物本身的控制不到位，可以采取如下几项技术措施进行处理：、生化池处理后的中水在进入中水储罐
10、前，加入适量氧化性杀菌剂，以控制回用中水在补进循环水系统时余氯在0.1mg/l以上，可以有效控制异养菌总数，避免其大量繁殖；、如果中水出水色度高的话，必然造成循环水带色，且经过不断浓缩，使得循环水颜色加深，特别是在生化池出水不正常的情况下，更是如此：当出现中水带色时，应根据污水的设计流程，在监测池前投入适量的脱色絮凝剂，去除中水的色度，同时还可进一步降低中水中的COD值；当出现中水出水COD值大于60mg/L以上，可通过加大氧化性杀菌剂投加量氧化杀菌，使进入循环水系统中的COD值尽量降低一些，这一措施对控制循环水中的生物粘泥量和系统中含油量是非常重要的。、严格控制中水中的含油量指标，防止由于含
11、油量太高造成循环水系统油泥油污物的大量生成，影响循环水水质。3.2 加强水处理药剂的管理中水回用之后，一般面临着钙硬度、总碱度的提高，增加了系统的结垢风险，原有的水处理药剂配方及投加量可能已经不适应中水的要求，因此必须针对水质的变化作出相应的更改，选用阻垢效果更好的分散剂加强其阻垢效用，同时兼顾缓蚀性能的提高5。同时适当加大氧化性杀菌剂的用量，保持水体中的余氯不能长时间低于O.2mg/L,最好达到0.5mg/L左右，以加强对微生物的控制。同时高浓度的余氯还对设备管道上的生物黏泥有一定的逐步剥离作用，但不能使水中的余氯长时间大于1.0mg/L，以免对系统材质造成腐蚀。3.3 加强循环水系统运行管
12、理中水开始回用于循环冷却水系统，不能一蹴而就，需要逐步提高中水的使用比例，在系统中实现中水的比例占单位时间内补水总量的30%，经循环水系统稳定后，再逐步提高至40%、50%、60%直至设计要求，期间要密切监视异养菌总数、腐蚀速率、粘附速率、生物粘泥量、总铁等项指标的变化情况。中水回用操作中应尽量避免补水水质波动较大，按照设计要求保持中水和新水按照一定的比例补进循环水系统，进而避免循环冷却水系统水质波动大，维持水中各种离子的平衡状态，减少结垢和腐蚀的风险。4结论、石化工业污水按照水质及来源不同分为含盐污水、含油污水及清净污水，中水回用主要是指含油污水回用于循环冷却水系统。、中水回用造成循环水水质的恶化，增加了循环冷却水系统的运行风险，主要体现在中水出水水质不稳定，尤其需要关注的监测指标有浊度、油含量、氨氮、硫化物、异养菌等。、中水回用后，需加强中水和循环水的水质监测和管理，指定详细的控制指标，保持系统稳定，避免出现大排大补等现象。第#页
