华北制药厂循环水处理技术的研究与应用

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1、华北制药厂循环水处理技术的研究与应用　　　循环冷却水的水质稳定处理技术的发展在我国起步较晚，70年代初，我国引进十三套大化肥的同时引进了循环冷却水处理技术，它的优越性和带来的经济效益很快被人们公认，并由化工行业迅速推广到石化、医药、热电等其它行业。特别是80年代后期，循环冷却水处理技术得到了突飞猛进的发展，应用范围越来越广泛。　　我厂生产抗生素，年用水量达3000万t以上，是石家庄市第一用水大户。在目前水资源十分紧张的情况下，将占全厂用水量80%以上的冷却水改为循环冷却水是非常必要和势在必行的，循环冷却水处理技术的发展，为循环水的安全稳定运行提供了可靠的保证。1　我厂

2、循环冷却水系统的特点　　1)换热设备多、情况复杂、材质多样。我厂循环水系统换热设备约300多台，材质包括碳钢、不锈钢、紫铜和黄铜，而且换热介质温度差别大，又分布在不同区域，有的高达200℃，有的只有二十几度，这样给水处理运行带来一定的困难。　　2)抗生素药厂本身条件的影响。我厂是利用微生物发酵来生产抗生素的企业，生产工艺本身就是对微生物进行培养，由于换热设备多，设备的泄漏是避免不了的。另外，在抗生素生产的某些工艺中使用大量挥发性有机物，这些有机物弥漫在空气中，通过凉水塔与循环水接触而溶解在水中，为循环水中微生物的生长提供了丰富的养料。　　3)环境因素的影响。气候干燥，

3、春秋季风沙大，加上离热电厂很近，空气中灰尘含量很高，这些灰尘在凉水塔中进行热交换时，空气中80%以上的灰尘进入到循环水中，使水的浊度升高，含泥量增加。　　4)补充水的影响。我厂采用地下水作循环水的补充水，水的硬度和碱度均较大，离子含量高。2　循环冷却水处理配方的确定　　首先，我们对补充水的情况进行了全面的分析，化验，其结果为Ca2＋90.18mg/L，Mg2＋22.89mg/L，K＋1.31mg/L，Na＋24.72mg/L，HCO3－257.60mg/L，pH7.96，Cl－41.36mg/L，SO42－62.02mg/L，NO3－21.58mg/L，F－0.41m

4、g/L，SiO211.73mg/L，游离CO25.6mg/L。　　根据上述数据，计算不同浓缩倍数和不同温度下的Langelier饱和指数的Rgznar稳定指数，结果见表1。　　通常，稳定指数为5.0～6.0时，水是结垢型水；稳定指数为3.5～5.0时，水严重结垢。由表1可以看出，冷却水采用直流供水时为结垢型水，而当浓缩倍数提高到2.0时，冷却水严重结垢，而且结垢的趋势随温度的升高而加重。由此可见，我厂循环冷却水处理的重点是结垢问题。但由于循环水浓缩后水中离子浓度较大。再加上其它腐蚀性因素，所以腐蚀的问题也不容忽视。补充水的情况摸清后，结合我厂循环水的特点，采用正交试验

5、法设计出一系列水处理方案，在实验室内进行了阻垢、缓蚀实验，初步确定出三种效果较好的水处理方案：1＃HY-962＋HY-931＋BTA、2＃六偏磷酸钠＋有机膦＋T-325＋苯并三氮唑,3＃钼酸钠＋HEDP＋苯并三氮唑，这三个配方方案进行短管动态模拟实验，实验条件：热介质，常压蒸汽100℃；冷却水温差Δt＝10℃；换热管直径19mm×2mm；换热管长度1000mm；换热强度5.64×105kJ/(m2.h)；流速1m/s；实验用水：补充水浓缩2倍的水质；实验时间120h。实验结果见表2。表1　不同浓缩倍数、不同温度下的LangeLier饱和指数和Rgznar稳定指数浓缩

6、倍数Langelier饱和指数Rgznar稳定指数28℃38℃44℃28℃38℃44℃K＝10.931.131.236.15.75.5K＝22.382.582.684.043.643.44表2　实验结果实验配方1＃2＃3＃设计规范碳钢腐蚀速度/mm.a－10.0760.0970.0940.127不锈钢腐蚀速度/mm.a－10.0010.0010.0030.005铜腐蚀速度/mm.a－10.0030.0020.0040.005阻垢率/%90.0786.9652.28　　从表2可以看出，1＃配方缓蚀、阻垢效果最好，而三个水处理配方的成本差不多，所以，我们确定1＃配方作为我

7、厂循环水运行的水处理配方方案。3　循环水微生物的控制　　微生物控制是循环冷却水处理中十分重要的指标，也是较难控制的指标，它在较大程度上决定着循环冷却水是否能正常运行。微生物的危害在抗生素生产厂十分严重，由于设备的泄漏和厂区内空气中大量有机物的存在，为循环水中微生物提供了大量的营养物质，促进了微生物的繁殖。针对上述情况，我们首先对搜集不同的杀菌剂样品进行室内效果评价，控制水样温度、pH值及杀菌剂浓度，分别测定杀菌剂作用0、1、2、4、8、16、24h杀菌率，从十几种杀菌剂中挑选出三种效果较好的杀菌剂进行现场应用实验，结果见表3。表3　现场应用实验结果杀