一种冷却塔黏泥剥离方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域,特别涉及一种冷却塔黏泥剥离方法。
背景技术
由于冷却塔池的结构特点,水池光照和水动力都为菌藻共生黏泥的滋生提供了有利条件。特别是在光照充足的冷却塔填料、支柱、基座和冷水池壁等部位,菌藻共生黏泥大量滋生,甚至覆盖整个触水表面,给循环水中的细菌增殖提供了适宜的微环境。同时,菌藻共生黏泥在触水表面形成的微环境对冷却塔也具有潜在的腐蚀危害,可能影响冷却塔的服役寿命。因此,菌藻共生黏泥的滋生将是循环冷却系统不得不面对的一个潜在危害。
当前,研究冷却塔触水界面菌藻共生黏泥的防除技术已经引起了相关业主和水处理从业者的关注。现有技术中解决冷却塔触水界面菌藻共生黏泥问题的技术手段主要有化学处理法、高压水射流清洗法以及超声波法等。
高压水射流清洗具备清洗效率高、不损伤清洗物表面、不受材质、形状限制、节省能源等优点,广泛应用于化工、煤炭、电力以及机械制造业等领域。近年来,尤其是新建炼化企业都采用高压水洗技术进行油槽及冷却塔的清洗。但是,该方法需要在停机状况下进行清洗,严重影响作业效率。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种冷却塔黏泥剥离方法,本发明提供的方法在不停机状态下对冷却塔内的菌藻共生黏泥具有优异的剥离和清除效果。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种冷却塔黏泥剥离方法,包括以下步骤:
在不停机状态下,降低循环水液位和浓缩倍数;
采用高压水射流对冷却塔进行高压清洗;
在所述高压清洗的条件下,增大循环水的补水量和排水量;
当循环水浊度≤20NTU时,在超声处理下第一次投加杀菌剂;
超声处理结束12h~24h后第二次投加杀菌剂。
优选的,所述循环水液位降低的距离为1~15cm,所述循环水浓缩倍数的降低值为0.1~0.3。
优选的,所述高压水射流的射流距离为2~10m;
所述高压水射流的仰角为0~70°。
优选的,所述高压水射流的压力为250~500bar;
所述高压水射流的流量0.3~20L/s。
优选的,所述高压清洗的介质为水或杀菌剂溶液。
优选的,所述增大循环水的补水量和排水量具体为:
将循环水的补水量增大1~2倍,将循环水的排水量增大1~2倍。
优选的,所述超声处理的超声频率为35~150KHz。
优选的,所述超声处理的工作频率5min~10min/次、1~2次/h;
所述超声处理的时间为2~3h。
优选的,所述第一次投加杀菌剂在循环水中的浓度为15~100mg/L;
所述第二次投加杀菌剂在循环水中的浓度为15~100mg/L。
优选的,所述杀菌剂为次氯酸钠、二氧化氯、异噻唑啉酮、季铵盐、季磷盐、有机溴和戊二醛中的一种或几种。
本发明提供了一种冷却塔黏泥剥离方法,包括以下步骤:在不停机状态下,降低循环水液位和浓缩倍数;采用高压水射流对冷却塔进行高压清洗;在所述高压清洗的条件下,增大循环水的补水量和排水量;当循环水浊度≤20NTU时,在超声处理下第一次投加杀菌剂;超声处理结束12h~24h后第二次投加杀菌剂,完成冷却塔黏泥剥离。本发明在不停机工况下,降低循环水池液位和浓缩倍数,采用物理和化学联合杀菌灭藻技术对冷却塔内的菌藻共生黏泥进行剥离、分散和杀灭处理,提高冷却水的运行效率。其中,物理杀菌除藻技术主要针对冷却塔及集水池中的固着型菌藻,对其进行剥离、杀灭和抑制,包括高压水射流和/或超声除藻;化学杀菌灭藻技术既对固着菌藻进行剥离和分散处理,也对浮游菌藻进行杀灭和抑制处理。实验结果表明,本发明采用物化联用工艺,能够在不停机工况下对冷却塔内的菌藻共生黏泥具有优异的剥离和清除效果。此外,本发明提供的方法还具有化学品使用量小、物理法运行成本低、操作方便、排放无污染等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1处理期间循环水浊度随时间的变化曲线;
图2为本发明实施例1处理期间循环水叶绿素a随时间的变化曲线;
图3为本发明实施例2处理前后循环水浊度和叶绿素a的变化曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种冷却塔黏泥剥离方法,包括以下步骤:
在不停机状态下,降低循环水液位和浓缩倍数;
采用高压水射流对冷却塔进行高压清洗;
在所述高压清洗的条件下,增大循环水的补水量和排水量;
当循环水浊度≤20NTU时,在超声处理下第一次投加杀菌剂;
超声处理结束12h~24h后第二次投加杀菌剂。
本发明在不停机状态下降低循环水液位和浓缩倍数。本发明优选在循环水系统正常运行和缓蚀阻垢方案维持不变的情况下降低循环水液位和浓缩倍数。在本发明中,所述循环水液位降低的距离优选为1~15cm,更优选为5~15cm,最优选为10~15cm。在本发明中,所述循环水浓缩倍数的降低值为0.1~0.3,具体的可以为0.1、0.2或0.3。
循环水液位和浓缩倍数降低后,本发明采用高压水射流对冷却塔进行高压清洗。本发明对所述高压水射流的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的高压水射流技术即可。在本发明中,所述高压水射流优选为长距离、大仰角高压水射流。
在本发明中,所述高压水射流中,水射流出水口与冷却塔待清洗区域之间的直线距离即射流距离优选为2~10m,更优选为4~9m,最优选为5~8m。在本发明中,所述高压水射流的仰角优选为0~70°,更优选为10~60°,最优选为20~50°。本发明优选在增大仰角时增大上述射流距离,本发明对所述增大关系没有特殊要求,能够对固着型菌藻进行剥离即可。
在本发明中,所述高压水射流的压力优选为250~500bar,更优选为300~450bar,最优选为350~400bar。在本发明中,所述高压水射流的流量优选为0.3~20L/s,更优选为0.5~18L/s,最优选为1~15L/s。
本发明对所述高压清洗的介质没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的高压水射流所使用的清洗介质即可。在本发明具体实施例中,所述高压清洗的介质优选为水或杀菌剂溶液。在本发明中,所述水优选为自来水或者冷却塔中的循环水。在本发明中,所述杀菌剂溶液优选为杀菌剂的水溶液。本发明对所述杀菌剂溶液的具体浓度没有特殊要求,可以为任意浓度的杀菌剂溶液,如可以为1mg/L、2mg/L或3mg/L。
在本发明中,所述高压水射流中添加的杀菌剂优选为次氯酸钠、二氧化氯、异噻唑啉酮、季铵盐、季磷盐、有机溴、戊二醛中的一种或几种。
本发明在上述高压清洗的条件下,增大循环水的补水量和排水量。在本发明中,所述增大循环水的补水量具体为将循环水的补水量增大1~2倍,更具体的可以为1倍、1.3倍、1.5倍、1.8倍或2倍。在本发明中,所述增大循环水的排水量具体为将循环水的排水量增大1~2倍,更具体的可以为1倍、1.3倍、1.5倍、1.8倍或2倍。本发明优选将循环水的补水量和排水量增大相同倍数。
本发明在上述高压清洗过程中实时监测循环水的浊度。在本发明中,当循环水浊度≤20NTU,优选≤19NTU,更优选≤18NTU时,在超声处理下第一次投加杀菌剂。
在本发明中,所述超声处理的超声频率优选为35~150KHz,更优选为50~120KHz,最优选为60~100KHz。在本发明中,所述超声处理的工作频率优选为5min~10min/次、1~2次/h,具体的可以为5min/次、1次/h,6min/次、1次/h,7min/次、1次/h,8min/次、1次/h,9min/次、1次/h,10min/次、1次/h或者5min/次、2次/h,6min/次、2次/h,7min/次、2次/h,8min/次、2次/h,9min/次、2次/h,10min/次、2次/h。
在本发明中,所述超声处理的时间为2~3h,具体的可以为2h、2.3h、2.5h、2.8h或3h。
在本发明中,所述第一次投加杀菌剂在循环水中的浓度为15~100mg/L,优选为20~90mg/L,更优选为30~80mg/L。在本发明中,所述第一次投加杀菌剂优选为次氯酸钠、二氧化氯、异噻唑啉酮、季铵盐、季磷盐、有机溴、戊二醛中的一种或几种。
本发明在所述超声处理结束12h~24h后第二次投加杀菌剂。在本发明中,所述第二次投加杀菌剂的时间为在超声处理结束12h~24h,优选为14~22h,更优选为16~20h。在本发明中,所述第二次投加杀菌剂在循环水中的浓度为15~100mg/L,优选为20~90mg/L,更优选为30~80mg/L。
在本发明中,所述第二次投加杀菌剂优选为次氯酸钠、二氧化氯、异噻唑啉酮、季铵盐、季磷盐、有机溴、戊二醛中的一种或几种。
在本发明中,所述高压水射流中添加的杀菌剂、第一次投加杀菌剂和第二次投加杀菌剂可以相同也可以不同,没有特殊要求。在本发明中,所述第二次投加杀菌剂的浓度优选与第一次投加杀菌剂的浓度相同。
本发明在所述第二次投加杀菌剂之后恢复循环水处理方案即完成冷却塔黏泥剥离,可恢复循环水运行。
本发明提供的冷却塔黏泥剥离方法适用于本领域技术人员所熟知的所有类型的冷却塔,具体的如小型、中型、大型和超大型冷却塔,或者逆流式和横流式冷却塔、机械通风冷却塔和自然通风冷却塔,或者海水冷却塔和淡水冷却塔。
本发明提供了一种冷却塔黏泥剥离方法。本发明在不停机工况下,降低循环水池液位和浓缩倍数,采用物理和化学联合杀菌灭藻技术对冷却塔内的菌藻共生黏泥进行剥离、分散和杀灭处理,提高冷却水的运行效率。其中,物理杀菌除藻技术主要针对冷却塔及集水池中的固着型菌藻,对其进行剥离、杀灭和抑制,包括高压水射流和/或超声除藻;化学杀菌灭藻技术既对固着菌藻进行剥离和分散处理,也对浮游菌藻进行杀灭和抑制处理。实验结果表明,本发明采用物化联用工艺,能够在不停机工况下对冷却塔内的菌藻共生黏泥具有优异的剥离和清除效果。此外,本发明提供的方法还具有化学品使用量小、物理法运行成本低、操作方便、排放无污染等优点。
下面结合实施例对本发明提供的冷却塔黏泥剥离方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
待处理冷却塔参数:塔高170m、淋水面积13000m3的自然通风冷却塔,连续运行时间为1年,黏泥平均厚度≤1mm。
通过调节补排水量,使冷水池液位下降5cm、循环水浓缩倍数降低0.2;
采用高压水射流技术对冷却塔进行清洗:清洗压力为500bar,流量为20L/s,仰角在0-70°范围内进行调节,水射流发射距离随仰角的增大而增大,在2~10m之间进行调节;清洗介质为水;在此期间,循环水的补、排水量分别增大1倍;
实时监测循环水浊度,当浊度≤20NTU时,打开超声波处理器,设置频率为150KHz,处理5min;同时冲击投加30mg/L异噻唑啉酮;12h后再次冲击投加30mg/L异噻唑啉酮;
恢复循环水原运行方案。
本发明在整个处理过程中,通过实时监测循环水浊度和叶绿素a含量的变化来评价处理效果。图1为本发明实施例1处理期间循环水浊度随时间的变化曲线。根据图1可知,在处理前期循环水浊度急剧升高,最高可达原循环水体系浊度的十几倍,在处理后期循环水浊度趋于平衡,但是也能够达到原循环水体系浊度的2~4倍,说明剥离效果显著。
图2为本发明实施例1处理期间循环水叶绿素a随时间的变化曲线。根据图2可知,处理期间循环水中的叶绿素a含量急剧升高,变化趋势与浊度基本吻合,说明处理期间剥离的黏泥是菌藻共生物。
实施例2
待处理冷却塔参数:Φ4.7m的逆流式机力通风冷却塔,连续运行时间3年,黏泥厚度≥1mm。
通过调节补排水量,使冷水池液位下降4cm、循环水浓缩倍数降低0.2;
采用高压水射流技术对冷却塔进行清洗:清洗压力为250bar,流量为0.3L/s,仰角在0-50°范围内进行调节,水射流发射距离随仰角的增大而增大,在0.5~3m之间进行调节;清洗介质为30wt%的季铵盐;在此期间,循环水的补、排水量分别增大1倍;
实时监测循环水浊度,当浊度≤18NTU时,打开超声波处理器,设置频率为35KHz,处理5min;同时冲击投加10mg/L次氯酸钠溶液;14h后再次冲击投加30mg/L异噻唑啉酮;
恢复循环水原运行方案。
本发明在处理前后,通过检测循环水浊度和叶绿素含量的变化来评价本发明实施例2的处理效果。图3为本发明实施例2处理前后循环水浊度和叶绿素a的变化曲线。根据图3可知,处理期间循环水浊度和叶绿素a含量均呈下降趋势,说明菌藻共生黏泥被剥离,而叶绿素a含量下降幅度高于浊度,说明菌藻共生黏泥不但被剥离,且被有效杀灭。
实施例3
待处理冷却塔参数:塔高170m、淋水面积13000m3的自然通风冷却塔,连续运行时间为1年,黏泥平均厚度≤1mm。
通过调节补排水量,使冷水池液位下降10cm、循环水浓缩倍数降低0.1;
采用高压水射流技术对冷却塔进行清洗:清洗压力为300bar,流量为15L/s,仰角在0-60°范围内进行调节,水射流发射距离随仰角的增大而增大,在2~8m之间进行调节;清洗介质为水;在此期间,循环水的补、排水量分别增大2倍;
实时监测循环水浊度,当浊度≤20NTU时,打开超声波处理器,设置频率为100KHz,处理5min;同时冲击投加30mg/L二氧化氯;12h后再次冲击投加30mg/L二氧化氯;
恢复循环水原运行方案。
本发明按照实施例1的实验方法对实施例3的处理过程进行实时监测,检测结果与实施例1的检测曲线基本一致,证明本发明实施例3剥离效果显著且处理期间剥离的黏泥是菌藻共生物。
由以上实施例可知,本发明提供了一种冷却塔黏泥剥离方法。本发明在不停机工况下,降低循环水池液位和浓缩倍数,采用物理和化学联合杀菌灭藻技术对冷却塔内的菌藻共生黏泥进行剥离、分散和杀灭处理,提高冷却水的运行效率。其中,物理杀菌除藻技术主要针对冷却塔及集水池中的固着型菌藻,对其进行剥离、杀灭和抑制,包括高压水射流和/或超声除藻;化学杀菌灭藻技术既对固着菌藻进行剥离和分散处理,也对浮游菌藻进行杀灭和抑制处理。实验结果表明,本发明采用物化联用工艺,能够在不停机工况下对冷却塔内的菌藻共生黏泥具有优异的剥离和清除效果。此外,本发明提供的方法还具有化学品使用量小、物理法运行成本低、操作方便、排放无污染等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。