富陽化工循環(huán)水PH值至7月20日開始出現(xiàn)逐漸下降的趨勢，經(jīng)過現(xiàn)場勘查及水質(zhì)化驗(yàn)分析，照成PH值下降之原因可能存在以下兩種情況：
1、循環(huán)水漏氨
氨對循環(huán)水系統(tǒng)的危害:氨的污染促進(jìn)了硝化菌群的大量繁殖和亞硝酸根的大量產(chǎn)生。硝化菌群的大量繁殖會造成換熱器的生物性腐蝕和結(jié)垢,亞硝酸根會消耗大量的氧化型殺菌劑,而使殺生效率大大降低;使PH值發(fā)生變化,從而影響腐蝕和結(jié)垢的控制,氨剛進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)時,會造成PH值上升,總堿度增加,接著會造成硝化菌群的大量繁殖,從而使氨態(tài)氮被不斷地轉(zhuǎn)化成亞硝酸根和硝酸根等酸性物質(zhì),亞硝酸根還能將部分殺菌劑氯轉(zhuǎn)化成氯根,最終使循環(huán)水的PH值下降;氨的污染還能使水的顏色變深、粘泥物質(zhì)增多,從而使?jié)岫壬仙饾岫雀叩念w粒物質(zhì)帶有電荷，高分子陰離子物質(zhì)比小分子陰離子化合物更易與帶電顆粒物質(zhì)發(fā)生吸附作用，從而破壞了復(fù)合劑中藥劑沉積和阻垢分散平衡，使高分子聚合物復(fù)合劑的緩蝕效果大幅度下降。
氨氮在水中存在式(1)～(3)反應(yīng)：
NH3 + H2O → NH3·H2O → NH4+ + OH- (1)
NH4+ + HCO3- → NH3↑+ CO2↑+ H2O (2)
2NH4+ + CO32- → 2NH3↑+ CO2↑+ H2O (3)
式(2)、(3)反應(yīng)可導(dǎo)致水中HCO3-和CO32-的濃度下降，使循環(huán)水堿度下降。
NH4+ + H2O → NH3·H2O + H+ (4)
NH3·H2O → NH3↑+ H2O (5)
式(4)、(5)反應(yīng)可導(dǎo)致在濃縮過程中PH值下降。
2NH3 + 3O 2 → 2HNO2 + 2H2O + 能量 (6)
2HNO2 + O 2 → 2HNO3 + 能量 (7)
式(6)、(7)反應(yīng)可導(dǎo)致水中的氨氮在亞硝化菌和硝化菌作用下氧化成亞硝酸和硝酸，使循環(huán)水PH值下降。
2、有脫碳廢氣進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)
脫碳廢氣中含有H2S等酸性氣體，經(jīng)真空泵加壓后，有部分氣體直接與循環(huán)水接觸，從而導(dǎo)致有H2S氣體進(jìn)入到循環(huán)水系統(tǒng)中。當(dāng)H2S氣體進(jìn)入到循環(huán)水后，造成的水質(zhì)污染及其對系統(tǒng)的危害主要表現(xiàn)在以下6個方面：
(1)強(qiáng)烈促進(jìn)碳鋼的腐蝕,尤其是加快初始腐蝕速度，關(guān)于H2S+H2O系統(tǒng)的腐蝕開裂機(jī)理,一般認(rèn)為有以下4個方面:
a. 氫鼓泡(HB)。硫化氫腐蝕過程中析出的氫原子向鋼中滲透,在鋼中的裂紋、夾雜、缺陷等處聚集并形成分子,從而形成很大的膨脹力。隨著氫分子數(shù)量的增加,對晶格界面的壓力不斷增高,最后導(dǎo)致界面開裂。形成氫鼓泡。
b. 氫致開裂(HIC)。在鋼的內(nèi)部發(fā)生氫鼓泡區(qū)域,當(dāng)氫的壓力繼續(xù)增高時,小的鼓泡裂紋趨向于相互連接,形成階梯狀特征的氫致開裂。
c. 硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)。濕硫化氫環(huán)境中產(chǎn)生的氫原子滲透到鋼的內(nèi)部,溶解于晶格中,導(dǎo)致脆性,在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
d. 應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂(SOHIC)。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂是由于應(yīng)力引導(dǎo)下,在夾雜物與缺陷處因氫聚集而形成成排的小裂紋沿著垂直于應(yīng)力的方向發(fā)展,即向壓力容器與管道的壁厚方向發(fā)展
(2)破壞氧化性殺菌劑的殺菌作用。由于硫化氫的強(qiáng)還原性,與液氯等的氧化性殺菌劑作用而沉積出硫,從而破壞了殺菌劑的殺菌作用,導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)微生物大量繁殖。
(3)與鋅等二價金屬離子發(fā)生沉淀。由于硫化氫可以和鋅等很多兩價金屬離子生成硫化物沉淀。因此,在硫化氫存在下,像鋅鹽一類緩蝕劑會因沉淀而失效。
(4)循環(huán)水pH值下降。由于硫化氫呈弱酸性,因此循環(huán)水pH值下降,需要用加堿來維持pH值。
(5)聚磷酸鹽的分解率增高。正常運(yùn)行時,聚磷酸鹽的分解率在50%左右,硫化氫漏入后聚磷酸鹽的分解率增加至80%以上,最嚴(yán)重時幾乎達(dá)到了100%。
(6)水中硫酸根含量增加。循環(huán)水中的硫酸根不斷積累,含量逐漸增加,可達(dá)到正常水平的2～3倍。由于硫酸根含量的增加,使硫酸鹽還原菌具有足夠的營養(yǎng)源而大量繁殖,水中的硫酸鹽還原菌數(shù)可達(dá)到 1600mL-1以上,高出正常水平的幾十倍甚至上百倍,且在生物粘泥中生存大量的硫細(xì)菌、硫酸鹽還原菌和鐵細(xì)菌。
減少水中氨氮、硫化氫危害的措施和對策：
1、消除泄漏源
循環(huán)水發(fā)生泄漏后,必須盡快查找漏點(diǎn)并消漏。查找出的泄漏設(shè)備應(yīng)立即從系統(tǒng)中切出,如確實(shí)無法切出的,就應(yīng)讓其循環(huán)回水就地排放,避免影響其它換熱設(shè)備和整個循環(huán)水系統(tǒng)。這是解決介質(zhì)泄漏對循環(huán)水系統(tǒng)危害最有效、最根本的辦法
1.1泄漏源的查找
氨氮：分析氨氮、COD:取各水冷器出水水樣分析氨氮、COD,與循環(huán)水總供水氨氮、COD進(jìn)行比較,凡水冷器出水氨氮、COD大于循環(huán)水總供水氨氮、COD,就說明有泄漏,這樣就可以最終查出某一臺或數(shù)臺產(chǎn)生泄漏的水冷器。
硫化氫：分析真空泵出口PH值，與循環(huán)水PH值進(jìn)行比較，凡低于循環(huán)水供水PH值，就說明有泄漏。
2、降低濃縮倍率運(yùn)行
由于泄漏后水質(zhì)嚴(yán)重惡化,為了盡量降低微生物粘泥在循環(huán)水中的濃度,減輕水質(zhì)惡化對水冷器的危害,應(yīng)增大排污水量和補(bǔ)水量，將循環(huán)水中各項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。
3.優(yōu)化殺菌劑
非氧化性殺菌劑和氧化性殺菌劑交替投加，增加加藥頻率和數(shù)量，同時與阻垢緩蝕劑聯(lián)合使用,在很大程度上能抑制冷卻水系統(tǒng)中微生物的生長。由于漏氨后系統(tǒng)中的NH3、NO2-等還原性離子增多，使得氧化性殺菌劑殺菌能力降低，再則系統(tǒng)漏氨，微生物大量繁殖，因此加藥量加大，增加頻率，藥量加倍，多種殺菌劑交替投加，與阻垢緩蝕劑聯(lián)合使用，徹底殺滅細(xì)菌，防止細(xì)菌復(fù)活產(chǎn)生抗藥性；當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生含硫化氫工藝介質(zhì)泄漏時,需要投加非氧化性殺菌劑,這樣可有效殺滅微生物。若持續(xù)時間較長,可加大非氧化殺菌劑的投加量,使其產(chǎn)生剝離作用,以控制生物粘泥量,并有效殺滅硫酸鹽還原菌、硫化菌等,從而解決因微生物大量繁殖而帶來的腐蝕與污泥沉積問題。
