二氧化氯在电厂循环冷却水系统中的应用
摘要:针对河北邯郸热电股份有限公司循环冷却水pH值下降,造成循环冷却水系统中碳钢、水泥构件的严重腐蚀的问题。采取在循环冷却水系统中投加二氧化氯进行杀菌处理的措施,对二氧化氯投加方式进行正确选择,有效抑制了系统中生化反应,提高了循环冷却水水质。
关键词:循环冷却水系统二氧化氯;杀菌;水质。
当前,电厂循环冷却水系统中应用的氧化杀菌剂以氯、次氯酸盐为主(如次氯酸钠NaClO),但随着源水中各种有机物的含量不断增加,运用液氯、次氯酸盐杀菌时,由于氯、次氯酸盐与水中氨氮化合物反应而生成氯氨,消耗了氯,使氯效率大大降低。
二氧化氯(ClO2)是优良的水消毒剂之一,自1811年汉弗莱·戴维发现ClO2以来,由于其做为杀生剂不会产生有害的致癌物质,长期以来主要用于饮用水的消毒,近年来我国在循环冷却水系统中也逐渐推广应用ClO2。
自2003年5月河北邯郸热电股份有限公司(简称“公司”)2台200MW机组循环冷却水开始采用ClO2进行杀菌处理,现场运行数据表明,ClO2在电厂循环冷却水系统中应用是有效可行的。
1 ClO2的杀菌作用
ClO2做为氧化性杀菌剂,其特点是pH值的适用范围广,药效持续时间长,pH在6～10范围内均能有效杀菌,能够适应碱性配方的运行条件。ClO2不与水中的氨或多数有机胺反应,不受水中氨污染的干扰,杀菌效率比氯高。
ClO2具有很强的反应活性和氧化能力,其氧化能力是液氯的2.6倍,杀菌效果明显高于液氯。ClO2的杀生机理与氯不同,不是通过次氯酸(HClO)起作用,而是通过释放新生态氧〔O〕来作用,故其杀菌能力比氯强,杀菌作用较氯快。ClO2的杀菌作用主要是通过渗入细菌细胞内,将核酸(RNA或DNA)氧化,从而阻止细菌的合成代谢,并使细菌死亡。ClO2在水中几乎完全以分子形式存在,所以易穿透细胞膜。
ClO2用于控制生物的污染不仅是因为它能在被微生物污染的管道系统中灭活细菌,而且它能抑制那些可能粘附到管壁上的细胞分裂和生物聚合物的合成(如硅藻和蓝藻),同时还能削弱生物的聚合作用,从而扩散进入生物膜内部,同胞外聚合物发生反应。
2 ClO2在循环冷却水系统中的应用
公司2台200MW机组循环冷却水采用石灰+聚合硫酸铁(FPS)的处理工艺,源水取自流经邯郸市的滏阳河水。由于近几年滏阳河水污染日益严重,河水含盐量、COD、BOD及氨氮等主要指标(水质)大幅升高,特别是高氨氮导致冷却塔内存在严重的生化反应(硝化反应),使循环冷却水pH值下降,自1997年投运以来一直维持在4.5～7.5之间,最低时接近4.0,从而造成循环冷却水系统内碳钢、水泥构件的严重腐蚀,给机组的安全、经济运行造成严重威胁。采用在冷却塔内加NaOH调节的方法将循环冷却水的pH值维持在7.5～8.5,但由于源水水质没有根本好转,系统中的生化反应并未得到有效的抑制,而且NaOH用量比较大(平均每月100t左右),增加了运行成本。同时由于在冷却水中加入了氢氧化钠,反应产物使冷却水浊度偏高,影响机组冷却效率。
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