二氧化氯在電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要:針對(duì)河北邯鄲熱電股份有限公司循環(huán)冷卻水pH值下降,造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中碳鋼、水泥構(gòu)件的嚴(yán)重腐蝕的問題。采取在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加二氧化氯進(jìn)行殺菌處理的措施,對(duì)二氧化氯投加方式進(jìn)行正確選擇,有效抑制了系統(tǒng)中生化反應(yīng),提高了循環(huán)冷卻水水質(zhì)。
關(guān)鍵詞:循環(huán)冷卻水系統(tǒng)二氧化氯;殺菌;水質(zhì)。
當(dāng)前,電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應(yīng)用的氧化殺菌劑以氯、次氯酸鹽為主(如次氯酸鈉NaClO),但隨著源水中各種有機(jī)物的含量不斷增加,運(yùn)用液氯、次氯酸鹽殺菌時(shí),由于氯、次氯酸鹽與水中氨氮化合物反應(yīng)而生成氯氨,消耗了氯,使氯效率大大降低。
二氧化氯(ClO2)是優(yōu)良的水消毒劑之一,自1811年漢弗萊·戴維發(fā)現(xiàn)ClO2以來,由于其做為殺生劑不會(huì)產(chǎn)生有害的致癌物質(zhì),長(zhǎng)期以來主要用于飲用水的消毒,近年來我國(guó)在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中也逐漸推廣應(yīng)用ClO2。
自2003年5月河北邯鄲熱電股份有限公司(簡(jiǎn)稱“公司”)2臺(tái)200MW機(jī)組循環(huán)冷卻水開始采用ClO2進(jìn)行殺菌處理,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明,ClO2在電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應(yīng)用是有效可行的。
1 ClO2的殺菌作用
ClO2做為氧化性殺菌劑,其特點(diǎn)是pH值的適用范圍廣,藥效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),pH在6～10范圍內(nèi)均能有效殺菌,能夠適應(yīng)堿性配方的運(yùn)行條件。ClO2不與水中的氨或多數(shù)有機(jī)胺反應(yīng),不受水中氨污染的干擾,殺菌效率比氯高。
ClO2具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性和氧化能力,其氧化能力是液氯的2.6倍,殺菌效果明顯高于液氯。ClO2的殺生機(jī)理與氯不同,不是通過次氯酸(HClO)起作用,而是通過釋放新生態(tài)氧〔O〕來作用,故其殺菌能力比氯強(qiáng),殺菌作用較氯快。ClO2的殺菌作用主要是通過滲入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),將核酸(RNA或DNA)氧化,從而阻止細(xì)菌的合成代謝,并使細(xì)菌死亡。ClO2在水中幾乎完全以分子形式存在,所以易穿透細(xì)胞膜。
ClO2用于控制生物的污染不僅是因?yàn)樗茉诒晃⑸镂廴镜墓艿老到y(tǒng)中滅活細(xì)菌,而且它能抑制那些可能粘附到管壁上的細(xì)胞分裂和生物聚合物的合成(如硅藻和藍(lán)藻),同時(shí)還能削弱生物的聚合作用,從而擴(kuò)散進(jìn)入生物膜內(nèi)部,同胞外聚合物發(fā)生反應(yīng)。
2 ClO2在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用
公司2臺(tái)200MW機(jī)組循環(huán)冷卻水采用石灰+聚合硫酸鐵(FPS)的處理工藝,源水取自流經(jīng)邯鄲市的滏陽(yáng)河水。由于近幾年滏陽(yáng)河水污染日益嚴(yán)重,河水含鹽量、COD、BOD及氨氮等主要指標(biāo)(水質(zhì))大幅升高,特別是高氨氮導(dǎo)致冷卻塔內(nèi)存在嚴(yán)重的生化反應(yīng)(硝化反應(yīng)),使循環(huán)冷卻水pH值下降,自1997年投運(yùn)以來一直維持在4.5～7.5之間,最低時(shí)接近4.0,從而造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)碳鋼、水泥構(gòu)件的嚴(yán)重腐蝕,給機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。采用在冷卻塔內(nèi)加NaOH調(diào)節(jié)的方法將循環(huán)冷卻水的pH值維持在7.5～8.5,但由于源水水質(zhì)沒有根本好轉(zhuǎn),系統(tǒng)中的生化反應(yīng)并未得到有效的抑制,而且NaOH用量比較大(平均每月100t左右),增加了運(yùn)行成本。同時(shí)由于在冷卻水中加入了氫氧化鈉,反應(yīng)產(chǎn)物使冷卻水濁度偏高,影響機(jī)組冷卻效率。
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