稳定性ClO2在电厂汽机循环冷却水处理中的应用

稳定性ClO2在电厂汽机循环冷却水处理中的应用305稳定性ClO2在电厂汽机循环冷却水处理中的应用王勇（鞍钢新钢铁齐大山铁矿热电分厂，鞍山，114000）摘要：主要阐述了稳定性二氧化氯安全.高效.无毒的杀菌特性。通过其在鞍钢新钢铁齐大山铁矿热电分厂工业应用试验表明，稳定性二氧化氯杀菌剂基本不影响汽机循环冷却水PH值，杀菌率高，作用快，对汽机凝汽器铜管几乎无腐蚀作用，对膦系水质稳定剂无副作用，在电力行业的汽机循环冷却水处理中具有广阔的使用前景。关键词：稳定性二氧化氯，汽机循环冷却水，汽机凝汽器，杀菌剂，冷却塔电厂汽机循环水处理包括两个部分，一是向冷却塔内投加水质稳定剂，以防止凝汽器铜管的结垢和腐蚀，二是向冷却塔内投加杀菌灭藻剂，消除循环水中的菌类，以防止因藻类植物的生成污堵凝汽器铜管而影响汽轮机的安全经济运行。传统的杀菌灭藻剂主要是氯气、氯制剂、戊二醛等，他们属有毒物质，投放在水中虽然能起到杀菌作用，但容易造成排水致癌物质增多而引起二次污染；像臭氧、溴类杀生剂虽不具毒性，但价格昂贵，使用不经济，不现实。随着中国加入WTO，对环保要求的日益提高，寻找一种具有安全、高效、广谱、无毒的杀菌剂，势在必然。稳定性二氧化氯是目前公认的一种安全、高效、广谱、无毒的杀菌消毒剂，被世界卫生组织（WHO）、美国环保署（EFA）等权威机构确认为第四代AI级消毒剂，已在化工厂、合成氨厂、炼油厂等行业的循环冷却水处理中得到广泛的应用。1稳定性ClO2杀菌剂特性1.1ClO2的性质ClO2是一种黄绿色的气体，沸点11℃，气态ClO2与Cl2有类似的性质，并且极不稳定，是一种爆炸性气体，但其在水中比较稳定，通常在水中的溶解度为6～8g/l（4℃），是氯气溶解度的5倍。ClO2在水中不分解、不聚合，因此水的PH值对ClO2杀生效果没有多大影响，所以在高PH值时，ClO2的杀生效果比氯气更有效。1.2ClO2的杀菌机理用ClO2杀菌具有剂量少，作用快，效果好的优点。它的杀生能力是氯气的3～5倍。ClO2具有双重氧化作用，它能释放次氯酸分子和新生态氧实现强氧化作用，使病菌、病毒蛋白质中的氨基酸氧化分解来达到灭菌的效果。在氧化过程中不伴随有氯化作用，因而不会像氯气第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集306那样产生卤代烃等有机致癌物质，不会造成水的二次污染。1.3稳定性ClO2杀菌剂特性ClO2虽杀菌效果优异，但因为它的性质极不稳定，给生产储运和应用带来极大不便，往往只能现场生产，现场使用，因此不适宜在工业循环冷却水系统中应用。稳定性ClO2的发明解决了这些困难。稳定性ClO2是通过稳定剂使ClO2在水中稳定，并且通过碱处理使ClO2在水中的含量尽量提高，以便于生产储运和应用。使用时只需活化剂活化即可，操作十分方便，稳定性二氧化氯是一种无色、无味、无臭、无毒、无腐蚀性的透明液体，不易燃、不易挥发，在-5～95℃下质量稳定不易分解，常温、避光可保存一年。2稳定性ClO2在鞍钢新钢铁齐矿热电分厂汽机循环水处理中的应用2.1问题的提出齐大山铁矿热电分厂汽轮机运行3年，在2001年5～6月发现在冷却塔内有藻类植物生成，此类植物在水的循环过程中被带入凝汽器铜管，在铜管内壁形成藻类植物粘泥，这种粘泥的热阻甚至比钙、镁水垢更大，将影响凝汽器热交换及冷却效果，导致凝汽器端差升高和真空下降，非计划停机和维修费用的增加，直接影响汽轮机的出力和电厂的经济运行，并引起铜管的腐蚀。为解决上述问题，我厂于2001年6月中旬提出向汽机循环冷却水中投加杀菌灭藻剂—稳定性二氧化氯的建议并得到鞍钢新钢铁公司、矿及分厂领导的高度重视和充分肯定，确定用鞍山市某化工有限责任公司生产的稳定性ClO2进行试验。2.2静态抑菌试验鞍钢新钢铁公司委托鞍钢设计院环保研究所于2001年7月2日至7月12日，按照中国化工部制定的《水和废水标准检验法》标准，开展静态抑菌试验，试验用的细菌富集水是由齐矿热电分厂汽机循环冷却水（PH值为8.5）进行富集而成，稳定性ClO2浓度＞2%，投加浓度为70mg/L,杀菌剂投加10分钟后取样检验。试验结果见表1表1稳定性ClO2静态抑菌试验检验结果项目处理前（个/ml）处理后（个/ml）杀菌率（%）硫酸盐还原菌6350硫细菌250100铁细菌2.0×103599.75异养菌1.4×10515099.89结果表明,我厂循环冷却水中菌类超标(标准要求细菌总数1000个/ml)，经稳定性ClO2处理后各种细菌数量明显减少，细菌总数在标准以内，说明稳定性ClO2具有与ClO2同样强的杀生能力，是一种性能优异的氧化性杀菌剂，杀菌效果良好，适用于齐矿热电分厂汽机循环冷稳定性ClO2在电厂汽机循环冷却水处理中的应用307却水系统。2.3工业应用试验根据静态抑菌试验结果及有关资料介绍,稳定性ClO2具有与膦系水稳剂配伍使用能力的结论，我厂于2001年8月至10月进行稳定性ClO2工业应用试验。2.3.1试验方案每两天加药一次，根据我厂循环冷却水系统保水量为2443M3，投加浓度为70mg/L计算得出每次投加175kg稳定性ClO2及相同数量的活动剂。加药方式是用固定在冷却塔旁的加药装置进行稳定性ClO2活化，活化时间为20分钟，之后打开排药阀，控制阀门开度，以670ml/min的流量把活化液均匀地加入冷却塔中。2.3.2实验室化验项目：a.由鞍钢设计院环保研究所于10月9日和10月31日各取循环冷却水样一次，进行细菌检测。b.由新钢齐矿热电分厂化学车间安装腐蚀指示片，监测凝汽器铜管腐蚀情况。c.加药当天，分四次取循环冷却水样，检测PH值。d.正常进行每天一次的循环冷却水磷含量的检测。2.3.3试验结果a.10月9日、10月31日细菌检测结果见表2表2ClO2工业应用试验细菌检测结果10月9日检测结果10月31日检测结果项目处理前（个/ml）细菌数量(个/ml）杀菌率(%)细菌数量(个/ml）杀菌率(%)硫酸盐还原菌6350350硫细菌25580484铁细菌2.0×1031499.31099.5异养菌1.4×10530099.828099.8上表可以看出,我厂循环冷却水采用稳定性ClO2处理后,细菌总数明显减少,并达到小于1000个/ml的标准,稳定性ClO2杀菌效果快速、高效,达到了我们预期的结果。b.挂片测试结果见表3表3ClO2与膦系水稳定剂配伍对挂片腐蚀率的影响铜片号放入时间取出时间试前重（g）试后重（g）失重（g）腐蚀速率（g/m2.h）30739月11日8:3010月12日12:3021.041221.04030.00090.0004307410月12日12:3010月30日12:3021.576121.57500.00110.0009第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集308结果表明,我厂循环冷却水投加ClO2后对铜管腐蚀速率很小,未影响水稳剂的缓蚀作用。c.从我们到对循环冷却水PH值及磷含量的测试结果看:PH值在7.94～9.20之间波动，未发生PH值低于7的情况；有机磷含量未因投加ClO2而急剧消耗，每天均维持在大于2mg/L的标准水平。说明ClO2完全可以与膦系水稳剂配伍使用。3稳定性ClO2在电厂汽机循环冷却水处理中的应用前景鞍钢新钢铁齐大山铁矿热电分厂汽机循环水冷却水用稳定性ClO2处理的工业应用试验是成功的，ClO2可以与膦系水稳剂配伍使用达到杀菌灭藻、阻垢缓蚀的作用。ClO2还能将水中少量S2-、SnO22-、AsO22-、NO2-等还原性酸根离子以及他们与酚类，CN-形成的络合物除去，对环境保护大有益处。总之，稳定性ClO2是一种安全、高效、广谱、无毒的杀菌剂，使用方便、安全,具有杀菌效果好、用量少、作用快、环保的特点，在电力行业的汽机循环冷却水处理中具有广阔的应用前景。参考文献[1]姚继贤，《电厂水处理技术》，劳动出版社，1990[2]汪祖模，《水质稳定剂》，华东化工学院出版社，1991[3]蔡菊香，吴开寺，《稳定性ClO2在循环冷却水中的应用》,工业水处理，1997.17（5）