二氧化氯在電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應用
摘要:針對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、水泥構件的嚴重腐蝕的問題。采取在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加二氧化氯進行殺菌處理的措施,對二氧化氯投加方式進行正確選擇,有效抑制了系統(tǒng)中生化反應,提高了循環(huán)冷卻水水質(zhì)。
關鍵詞:循環(huán)冷卻水系統(tǒng)二氧化氯;殺菌;水質(zhì)。
當前,電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應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物的含量不斷增加,運用液氯、次氯酸鹽殺菌時,由于氯、次氯酸鹽與水中氨氮化合物反應而生成氯氨,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產(chǎn)生有害的致癌物質(zhì),長期以來主要用于飲用水的消毒,近年來我國在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中也逐漸推廣應用ClO2。
自2003年5月河北邯鄲熱電股份有限公司(簡稱“公司”)2臺200MW機組循環(huán)冷卻水開始采用ClO2進行殺菌處理,現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)表明,ClO2在電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應用是有效可行的。
1 ClO2的殺菌作用
ClO2做為氧化性殺菌劑,其特點是pH值的適用范圍廣,藥效持續(xù)時間長,pH在6～10范圍內(nèi)均能有效殺菌,能夠適應堿性配方的運行條件。ClO2不與水中的氨或多數(shù)有機胺反應,不受水中氨污染的干擾,殺菌效率比氯高。
ClO2具有很強的反應活性和氧化能力,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,殺菌作用較氯快。ClO2的殺菌作用主要是通過滲入細菌細胞內(nèi),將核酸(RNA或DNA)氧化,從而阻止細菌的合成代謝,并使細菌死亡。ClO2在水中幾乎完全以分子形式存在,所以易穿透細胞膜。
ClO2用于控制生物的污染不僅是因為它能在被微生物污染的管道系統(tǒng)中滅活細菌,而且它能抑制那些可能粘附到管壁上的細胞分裂和生物聚合物的合成(如硅藻和藍藻),同時還能削弱生物的聚合作用,從而擴散進入生物膜內(nèi)部,同胞外聚合物發(fā)生反應。
2 ClO2在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應用
公司2臺200MW機組循環(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)邯鄲市的滏陽河水。由于近幾年滏陽河水污染日益嚴重,河水含鹽量、COD、BOD及氨氮等主要指標(水質(zhì))大幅升高,特別是高氨氮導致冷卻塔內(nèi)存在嚴重的生化反應(硝化反應),使循環(huán)冷卻水pH值下降,自1997年投運以來一直維持在4.5～7.5之間,最低時接近4.0,從而造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)碳鋼、水泥構件的嚴重腐蝕,給機組的安全、經(jīng)濟運行造成嚴重威脅。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,系統(tǒng)中的生化反應并未得到有效的抑制,而且NaOH用量比較大(平均每月100t左右),增加了運行成本。同時由于在冷卻水中加入了氫氧化鈉,反應產(chǎn)物使冷卻水濁度偏高,影響機組冷卻效率。
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