论文部分内容阅读
玉米深加工行业是耗水大户,其中循环冷却系统补充水用量占整个生产用水量的近30%,如果能够将企业废水处理到循环冷却系统补充水标准并回用,可以降低新鲜水用量,减少污染物的排放,具有环境效益和经济效益。本文是“十一五”国家水专项“辽河源头区水质改善与生态修复技术及示范研究”课题的部分内容,依托中粮生化能源(公主岭)有限公司再生水回用项目开展研究。本论文主要针对企业循环冷却系统的现状进行调查分析;采用旋转挂片腐蚀试验与电子扫描电镜相结合,研究影响较大的腐蚀因子对不锈钢及碳钢材质的腐蚀情况,探索水质与系统腐蚀程度的关联性;针对企业废水深度处理小试装置出水开展腐蚀试验,与企业目前补充水对系统的腐蚀影响进行比较分析,讨论该类废水回用于循环冷却系统的可行性。通过现场调查和监测分析,企业各循环冷却系统内水质波动较大,其中糊精车间氯离子瞬时浓度高达1140mg/L,存在腐蚀隐患。氨氮、有机物、氯离子、硫酸根对碳钢和不锈钢的影响均较大,且腐蚀速率随各因子浓度的增加而增大。对于不锈钢材质,氨氮浓度大于20mg/L、CODCr浓度大于50mg/L、氯离子浓度大于500mg/L、硫酸根浓度大于200mg/L时不能满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)中规定的要求,且氯离子及硫酸根的腐蚀方式类似;对于碳钢材质,氨氮浓度大于5mg/L、BOD5浓度大于20mg/Cr浓度大于25mg/L时不能满足要求,而氯离子和硫酸根对碳钢的影响较不锈钢严重,在50mg/L和30mg/L时就已超过标准约2倍。考察企业目前补充水对系统各材质的腐蚀影响,试验结果显示海军铜材质较不锈钢耐受性差,腐蚀速率为0.006mm/a,不锈钢各型号腐蚀速率均低于0.005mm/a。各材质对该地区地下水的耐受性排序为不锈钢316>不锈钢304>不锈钢321>海军铜;将深度处理小试装置出水与目前企业补水进行10%-50%的配比,并改变缓蚀阻垢剂的投加浓度,在不同比例不同药剂量情况下与企业目前补充水对系统的腐蚀状况进行比较分析,同时结合扫描电子显微镜观察试验挂片的腐蚀程度,得出BAF及MBR出水直接作为循环冷却系统补充水不具有可行性,其中氯离子是引起腐蚀的最主要因子。反渗透工艺能够有效降低氯离子浓度至小于0.5μg/L,且出水水质各指标均优于地下水,采用反渗透出水作为循环冷却系统补充水,可以减少新鲜水的用量,节约药剂费用与排污费用,目前企业循环冷却系统运行成本为2.38元/吨,在不考虑反渗透装置投资折旧成本的前提下,采用反渗透工艺作为再生水回用工艺的成本为2.05元/吨。