針對(duì)循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)傳統(tǒng)的藥劑水質(zhì)管理存在的缺點(diǎn)，結(jié)合本公司循環(huán)水電吸附改造情況，介紹了電吸附技術(shù)在循環(huán)水處理中的應(yīng)用，對(duì)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比和總結(jié)，研究表明電吸附吸附技術(shù)可以代替化學(xué)藥劑法應(yīng)用于循環(huán)水系統(tǒng)，并具有化學(xué)藥劑法不可替代的優(yōu)點(diǎn)。

一、前言

循環(huán)水是石化企業(yè)中重要配套公用工程，主要是以水作為冷卻介質(zhì)并循環(huán)使用的一種冷卻運(yùn)行系統(tǒng)。在開放式循環(huán)水系統(tǒng)中，由于循環(huán)水不斷蒸發(fā)、無機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)濃縮、微生物及藻類滋生等諸多原因，產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢、粘泥增生和設(shè)備腐蝕等水質(zhì)問題：（1）結(jié)垢：主要是碳酸鈣不斷沉積結(jié)垢，導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱效率降低甚至管道被堵。（2）粘泥增生：開放式循環(huán)水冷卻塔適合微生物增生，導(dǎo)致?lián)Q熱器中管路堵塞，降低了冷卻作用還造成粘泥腐蝕。（3）設(shè)備腐蝕：循環(huán)水系統(tǒng)中的碳鋼、不銹鋼、銅材質(zhì)在長(zhǎng)期循環(huán)水運(yùn)行會(huì)形成溶解氧腐蝕、垢下腐蝕、氯離子腐蝕等各類腐蝕。

二、化學(xué)藥劑法

目前傳統(tǒng)的水處理方法有化學(xué)藥劑法，通過連續(xù)投加緩蝕劑、阻垢劑或緩蝕阻垢復(fù)合劑（一般情況為富含有機(jī)磷或無機(jī)正磷的聚合物），定期或連續(xù)投加氧化性殺菌劑，沖擊性投加非氧化殺菌劑，結(jié)合旁濾、定期排污置換方式結(jié)合控制水質(zhì)，并按照《GB50050-2017工業(yè)循環(huán)冷卻水處設(shè)計(jì)規(guī)范》要求進(jìn)行水質(zhì)管理。

化學(xué)藥劑法雖然能夠滿足循環(huán)水水處理的指標(biāo)要求，但也有較大的缺點(diǎn)：（1）緩蝕阻垢劑以含磷為主，排污時(shí)對(duì)環(huán)境造成一定污染，且磷元素本身會(huì)有利于微生物的增生，增加殺菌滅藻的難度。（2）化學(xué)藥劑具有時(shí)效性，跟投加濃度和成分有關(guān)，且在水體中有效成分易分解，易失效，效果不穩(wěn)定。（3）氧化性殺菌劑一般為含氯殺菌劑，余氯過高會(huì)增加碳鋼腐蝕，非氧化殺菌劑，具有一定毒性，對(duì)水生動(dòng)物有危害。（4）為節(jié)約用水，一般循環(huán)水高濃縮倍數(shù)運(yùn)行，阻垢效果會(huì)變差，循環(huán)水仍存在結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。

總之，化學(xué)藥劑法不能從根本上解決循環(huán)水系統(tǒng)微生物粘泥、結(jié)垢及腐蝕問題，無法進(jìn)一步節(jié)約用水，且容易導(dǎo)致二次污染。

三、電吸附技術(shù)

電吸附技術(shù)耦合了電化學(xué)理論與吸附分離技術(shù)，廣泛用于水的除鹽、去硬等。

循環(huán)水通過電吸附后在陰極進(jìn)行陰極電化學(xué)反應(yīng)如下：

在陽(yáng)極進(jìn)行陽(yáng)極電化學(xué)反應(yīng)如下：

反應(yīng)后陰極板形成鈣垢和鎂垢，同時(shí)水得到電子生成氫氣，將容易結(jié)垢離子進(jìn)行有效去除，同時(shí)在陽(yáng)極進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成臭氧和氯氣等氣體。

四、電吸附在石化循環(huán)水場(chǎng)的應(yīng)用研究

（一）設(shè)備改造

以1 500m3/h循環(huán)水場(chǎng)作為電吸附設(shè)施研究試點(diǎn)：循環(huán)水量為1 500m3/h，溫差為5℃，保有水量為300 m3。

(1）循環(huán)水經(jīng)過生產(chǎn)裝取熱后返回冷卻塔回水壓力為0.2-0.3 Mpa，利用該壓力取循環(huán)水量的2%-5%通過電吸附設(shè)備后再返回循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水經(jīng)過電吸附設(shè)備處理后水體連續(xù)經(jīng)過凈化循環(huán)而不斷得到處理。

(2）本次改造試驗(yàn)使用上海復(fù)禹環(huán)保有限公司的2套電吸附設(shè)備，具體改造內(nèi)容如下：(1)在一期循環(huán)水回水管路上增加一DN150管線，分出2個(gè)DN80(89*5）分支，并各設(shè)置一個(gè)切斷閥門。(2)在以上2個(gè)支路上安裝2套電吸附循環(huán)水處理設(shè)施，使循環(huán)水通過回水壓力通過該設(shè)備，水體在電吸附技術(shù)設(shè)備中進(jìn)行電吸附反應(yīng)后返回循環(huán)水集水池，循返回線需要深度到集水池液面以下0.5 m。(3)每臺(tái)設(shè)備增加1套流量計(jì)用于監(jiān)測(cè)通過設(shè)備流量情況，并根據(jù)一期循環(huán)水的循環(huán)水和水質(zhì)情況調(diào)整該流量，同時(shí)在循環(huán)水掛片器監(jiān)測(cè)循環(huán)水腐蝕情況。

（二）水質(zhì)檢測(cè)

試驗(yàn)確保循環(huán)水水質(zhì)符合GB50050-2017相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)及檢測(cè)方法見表1:

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