摘要：主要探析化肥厂空气飘氨对周边凉水塔循环冷却水系统不良影响，通过一系列调整与应对措施，使循环水水质合格，保证循环水装置安全平稳运行。
关键词：化肥厂；空气；飘氨；循环冷却水；系统；影响；对策
一、概况说明：
大庆石化公司化肥厂水汽车间4#凉水塔装置坐落于氮肥生产、储运装置区中间位置，自投产以来，每至春、秋等液氨、尿素生产、储运旺季，因风向、储运、操作过程等原因，周边装置时常向凉水塔装置区飘氨气。空气中高浓度氨气会迅速溶解进敞开式凉水塔喷淋冷却的循环水中，随着时间的增加而累积，进而对整个循环冷却水系统水质造成恶劣影响，如不加以人工调整干预，甚至可以造成循环水系统水质恶化等事故。
二、空气飘氨对循环水水质不良影响分析
下面以典型实例来分析空气中飘氨对循环水水质不良影响，并加以分析说明（选取部分典型数据）。
表1：
从表1可以看出，5月份，因空气中飘氨气并溶解进循环水系统，导致循环水中NH4+离子含量增加，最高达到4.94mg/L（5月14日；而氮肥厂循环水系统NH4+离子正常含量应在0.5 mg/L左右），进而导致当日NO2-含量增加至1.42 mg/L（正常含量应﹤0.8 mg/L）。而在8月12日，由于空气飘氨时间积累，循环水中NO2-含量最高增加至30.55 mg/L，严重偏离正常值，并随着循环水中氨氮溶解物质增加，进而导致水中亚硝酸根、硝酸根等酸根离子增加，因此一步导致水质出现一系列问题，具体表现为：
1、由于氨气溶解于循环水中初期氨水显碱性，循环水PH值会随着飘氨开始迅速升高，逐渐接近或超出PH值指标8.8上限，但随着时间推移，水中溶解的氨在硝化细菌等微生物作用下迅速转化亚硝酸、硝酸等酸性物质，循环水PH值会迅速下降，低于PH值指标下限8.0，如不干预控制，甚至PH值会低于7.0，中性或弱酸性循环水将会给冷换设备和管道带来严重腐蚀。
2、由于空气飘氨带来循环水中酸性物质积累，循环水总碱度值会明显下降，而总碱度数值高低代表着循环水腐蚀与结垢倾向，总碱度M数值低于2.0以下，最低达到0.5mmol/L，代表着循环水腐蚀倾向严重增加，水体缓冲能力下降。
3、由于氨气溶解于循环水中，由于氨化作用与硝化作用，为循环水中细菌、真菌和藻类提供了营养源等滋生必要条件，因此循环水中细菌、真菌、和藻类会大量繁殖，水质进一步恶化。实际生产中，凉水塔顶布水装置、凉水塔构筑物以及塔池表面均可能目视到大量泡沫、绿藻等污染物存在。另外，循环水中黏泥含量将大增，可能造成冷换设备腐蚀、结垢或堵塞换热器换热管。
4、随着飘氨后循环水中NH4+离子、细菌、真菌和藻类含量增加，循环水中有机物含量会猛增，进而导致循环水COD含量增加，超出指标。
5、在实际生产中，一个重要的经验是随着循环水中NO2-含量增加，NO2-会严重干扰比色法检测循环水余氯含量的化验结果准确性，导致比色法余氯化验值虚高。操作人员若无实际经验，会错误以为加氯量偏高，进而会错误降低循环水液氯投加量。
6、另外，随着水中微生物繁殖加快、黏泥量增加，会造成循环水浊度上升或超标和污染旁滤池滤料。
三、危害应对措施说明
1、面对飘氨带来的循环水PH值波动，主要是稳定后PH值低于指标下限可能给系统带来的酸性腐蚀，装置必须采取多种应对措施。首先，必须加强循环水PH值指标化验监测频率，密切监控指标变化。其次，装置可采取向凉水塔塔池投加碳酸钠、氢氧化钙等碱性物质，提高循环水PH值。在实际生产中，装置采取了投加碳酸钠、提高循环水补水OH-、塔池排污置换的综合方式提高循环水PH值，特别是向塔池投加强碱弱酸盐碳酸钠来提高循环水PH值，收到了非常满意的效果。
2、循环水总碱度值会因为PH的升高而逐渐升高至正常值，循环水缓冲能力亦将恢复。此时，装置必须将循环水水稳剂投加量相对提高，减轻循环水系统腐蚀与结垢倾向。
3、针对飘氨后循环水中微生物含量增加，大量繁殖，装置必须加大循环水杀生剂投加量，加大杀生力度。此时可提高氧化性杀菌剂液氯投加量，采用“折点加氯法” 使水中氨氮逐渐转化为氮气，从循环水中去除。此时，常规非氧化杀菌剂的投加频率与投加量亦可提升，减少真菌、藻类繁殖。
4、针对飘氨后循环水COD含量上升，装置必须加强循环水系统排污置换，排污过程中增加排污水和循环水COD含量分析监测频率，避免环保指标超标。必要时排污水必须进入缓冲池，送入后续污水处理厂处理后排放。
5、针对飘氨后循环水中NO2-会严重干扰比色法检测循环水余氯含量的化验结果，装置可以联合化验部门，改用其它方法化验监测循环水余氯，消除干扰影响，避免错误操作。
6、针对飘氨后微生物繁殖加快、黏泥量增加，造成循环水浊度增加，污染旁滤池滤料等问题，装置必须采取加强旁滤池反洗给与减轻或消除，操作人员必须提高循环水旁滤池反洗频率和强度，通过旁滤池反洗可有效降低循环水浊度，避免旁滤池滤料石英砂被生物黏泥污染。
7、针对飘氨后微生物所产生的泡沫和黏泥污染凉水塔塔池以及构筑物问题，除了加大杀生剂投加外，必要时候，必须组织人力进行清理打捞。人工作业时必须做好劳动保护，避免施工人员发生细菌污染、中毒以及人身伤害。
四、结论
氮肥厂在生产与储运过程中随空气飘氨对附近凉水塔装置循环冷却水系统影响广泛而深远，能造成循环水系统PH值、NH4+含量、NO2-含量、碱度、浊度、余氯等重要指标严重偏离正常值，且极易造成水质恶化，是循环水系统安全平稳运行的重大威胁。当发生凉水塔装置附近空气中飘氨时，装置管理、操作人员必须及早发现、及早干预调整，通过“折点加氯法”、投加碳酸钠等碱性物质、加强反洗旁滤池等有效手段纠正指标偏离，使循环水水质恢复和保持正常。
论文作者:李作元
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
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