电厂循环冷却水系统油污染高效处理措施
1 前言
莱钢能源动力厂型钢区域循环冷却水系统主 要负责汽轮鼓风机和发电机机组的冷却水供应，设 有2 座设计能力为12 000 m3/h 自然通风冷却塔和2 座3 000 m3/h 机械动力冷却塔，系统保有量8 000 t， 循环能力17 000 t/h。循环冷却水系统在运行过程 中需要保持水质的相对稳定，但在节水技术改造 中，水处理多处过程水被串级利用到循环冷却水系 统，生产工序的多处工艺外排废水也都回收到循环 冷却水系统中，在设备检修或出现故障时油污容易 进入循环冷却水系统，为维持正常生产，必须将含 油污水全部或部分外排，并补充大量新水，既浪费 了宝贵的水资源，又严重污染了水体。为此，采取 有效措施，避免此类问题的发生。
2 循环冷却水系统油污染的原因及危害
汽轮机透平油是保证汽轮机组高速连续运转 的重要润滑介质，主要担负着汽轮机轴瓦润滑、冷 却和调速的重要任务，是电厂用量最多的油。为保 证设备在规定的温度下安全运行，需通过冷油器用 冷却水来冷却透平油，由于冷却水质及设备材质等 原因，冷油器易发生油泄漏污染冷却水的问题。当 汽轮机冷油器突发油泄漏事故时，漏油难以及时阻 止，随冷却水进入循环冷却水系统，为保证汽轮鼓 风机和发电机的正常生产，必须不断补充新油来维 持设备运行，边漏边加，大量油脂迅速在循环冷却 水系统中乳化，致使循环冷却水系统处于恶性循环 状态。
油脂中含有脲基质稠化矿物油、二硫化钼等物 质，具有分解慢、耐水淋、耐高温、附着力强等特 点。被油污染的循环冷却水由于过滤器无法全部 过滤，与细小的悬浮物和絮凝药剂结合，附着在设 备管壁上，或形成流动的絮凝体沉积在管道的沉降 处，会对相关设备造成以下危害：1）在冷却塔填料、 喷头及系统管线内壁等处形成油膜，阻碍传热，油 膜积累较多时造成系统堵塞，较大程度影响空气和 水的接触，降低冷却效果，严重时可导致循环冷却 水温度过高，影响设备的正常运行。2）附着油脂与 冷却水中的悬浮物（菌藻粉沫、泥沙及氧化物）结 合，在凝汽器端生成污垢，致使金属器壁易发生垢 下腐蚀，降低设备使用寿命［1］。更严重的情况下，会 导致设备的损害，引发设备事故。3）为冷却水中微 生物提供营养，增加微生物控制难度。增加水的耗 氧量，影响加氯的效果。4）促进厌氧菌生长，还原 铬酸盐缓蚀剂，造成碳钢点蚀。
3 油污治理方法应用
3.1 油污治理方法分析
含油污水处理的目的是去除水中的油、悬浮 物、添加剂以及其他易造成系统腐蚀、结垢的不利 成分。所采用的技术包括重力分离法、粗粒化法、 浮选法、过滤法、吸附法、膜分离法、超声波法以及 生物法等。
循环冷却水油污染最直接的处理方法是物理 排污，增大新水置换量。但对于无法停运的大型循 环冷却水系统，仅靠物理排污置换，处理周期长，且 短时间内补充大量新水易超出系统补水应急能力， 造成生产成本的大幅提升。理论上分析，化学絮凝 沉淀的方法能够高效的去除油污。化学混凝沉淀 法是向水中加入一定比例的絮凝剂，在水中水解后 形成带正电荷的胶团，与带负电荷的乳化油产生电 中和，油粒聚集，粒径变大，同时生成絮状物吸附细 小油滴，然后通过沉降或气浮的方法实现油水分 离，从而去除水中的油污染物和其他细小悬浮物。 目前采用的絮凝剂主要有铝盐类、铁盐类等无机絮凝剂和丙烯酰胺、聚丙烯酸胺（PAM）类有机高分子 絮凝剂［2］。结合循环冷却水系统油污染的情况及设 备的条件，通过添加絮凝剂絮凝沉淀，可以去除污 水中的悬浮物和可溶性污染物。在实践中，逐步探 索出了采用理化结合快速高效去除循环冷却水系 统油污染的方法。
3.2 理化结合高效去除油污实践
2010 年4 月，2#风机发生润滑油泄漏污染循环 冷却水系统事故，约有10 t 润滑油进入循环冷却水 系统。泄漏油在冷却塔中被迅速分散后，很快乳 化，循环水中油含量达到988.92 mg/L［1］，远远超出水 质合格标准（＜5 mg/L）。循环冷却水系统全部被油 污染，所有在运使用循环冷却水的生产设备和被冷 却设备全部进入了含油循环冷却水，特别是冷却塔 滤料和过滤器滤料吸附的油污量更多，严重影响设 备的正常运行。但高炉不能因此而休风，在不影响 生产的情况下应快速高效去除系统油污，把经济损 失降低到最低。及时对受污染循环冷却水进行取 样分析，制定出物理排污和化学降解结合的循环冷 却水油污处理快速应急处理方案。
1）物理排污。发生循环冷却水油污染事故时 冷却塔塔底的水位不高，先在水位控制参数允许的 条件下停止系统补水，采取开大底部排污口排污的 方法，排放部分高含油量的水，约排放2 000 m3污水 后，改换排污方式。因冷却塔排污口处于冷却塔低 位，由于油密度小于水密度，污染物油层处于液面 上部，再使用塔底溢流排污的方法，协调新水供给 单位循环冷却水大量补水，应高出正常补水量的一 倍，同时大量漂浮的油污动用人工清理。在进行物 理排污的同时，根据循环冷却水系统大小和含油量 情况制定化学降解除油方案。
2）化学加药处理。当时循环冷却水系统水井 含水量8 000 t，循环冷却水循环量16 000 t/h，为处 理进入系统中的润滑油，按照实验室试验结论计算 实际加药配比，投加聚合三氯化铝和聚丙烯酰胺， 浓度分别为50 mg/L 和1 mg/L。考虑药剂干扰因素， 2 种药剂应分开投加位置，时间先后间隔1 min 左 右。为使药剂能发挥最好的扩散效果，加药点取在 冷却塔塔底回水处和回水沟滤网处。
主要操作步骤如下：1）2 座凉水塔全开，分别在 2 座凉水塔的回水口处准备三氯化铝（浓度为 33.3%）约40 桶。2）将丙烯酰胺（浓度为0.6%）约 120 桶倒入1 个10 m3水箱内，加水并充分搅拌稀释 至1 mg/L，用潜水泵将稀释药水投加到冷却塔回水 沟滤网处。3）先投加三氯化铝，约2 min 左右加1 桶，注意应连续投加。4）投加丙烯酰胺，打开潜水 泵，调好开度，连续投加。5）药剂投完后，注意观察 循环冷却水的变化，取样在锥形瓶中观察，根据情 况加大循环冷却水旁滤水量和反洗频率。
4 治理效果
化学絮凝和物理排污的结合使用，迅速有效治 理了该次循环冷却水油污染，循环水硬度、Cl-等指 标在一周内逐步恢复正常，水中含油量由最初的 988.92 mg/L 降至3.7 mg/L，循环冷却水中油含量达 到合格，有效避免了被油污染设备管壁油膜的形 成，并预防油脂与冷却水水中的悬浮物形成污垢造 成管道污堵，使循环冷却水水质在最短时间内得到 恢复。
循环水油污染之后若处理不当会导致冷却塔 填料、过滤器滤料报废。由于处理及时得当，填料 及滤料得到保护，无需更换，此项节约设备更换费 用约90 万元；采用物理排污和化学降解结合方法， 可节约新水78 000 m3，化学降解药剂成本为0.8 万 元，人工费约为2 万元，按新水价格为5 元/m3计算， 可节省费用126.2 万元。
参考文献：
［1］ 周本省.工业水处理技术［M］.北京，化学工业出版社，2002.
［2］ 谢磊胡，勇有仲，海涛.含油废水处理技术进展［J］.工业水处 理，2003，23（7）：4-7.
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