工业水处理系统作业指导书.docx
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工业水处理系统作业指导书
庆华集团新疆和丰能源化工有限公司
5万吨/年非常规能源综合加工利用
项目
工业水处理系统
作业指导书
2013年9月21日
修改状态控制
序号
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修改章号
修改状态
修改人/日期
批准人/日期
目录
1主要内容与适用范围1
2岗位描述、工作目标和要求1
2.1岗位描述1
2.1.1循环水系统各岗位1
2.1.2岗位关系1
2.1.3工作权限1
2.1.4上岗资格1
2.1.5工作考核：
1
2.2岗位工作目标和要求1
2.2.1设备巡回检查1
2.2.2泵的操作1
2.2.3设备维护保养1
2.2.4定期开展事故应急演练1
2.2.5应急事件处理1
2.2.6安全生产1
2.2.7消防设施检查维护1
3安全职责1
4岗位职责及岗位任务2
4.1岗位职责2
4.2岗位任务2
5系统内工艺流程图2
5.1工艺流程图2
5.2巡检路线图、检查标准2
5.2.1巡检路线图2
5.2.2检查标准2
6工艺原理及岗位工艺流程简述3
6.1工艺原理3
6.1.1冷却原理3
6.1.2水稳剂在循环水中作用原理3
6.1.3过滤器工作原理3
6.2工艺流程简述3
7正常操作要点及主要工艺控制参数4
7.1正常操作要点4
7.1.1循环水冷却水系统中金属的腐蚀及控制4
7.1.2循环水冷却水的水垢及其控制4
7.1.3循环水系统中污垢及其控制5
7.1.4循环水系统中的微生物及其控制5
7.2主要工艺控制参数5
8开车步骤9
8.1原始开车9
8.1.1清洗调试目的9
8.1.2清洗原则9
8.1.3空气管道吹扫9
8.1.4工艺管道的清洗9
8.1.5调试标准9
8.1.6生产运行的准备10
8.1.7循环水池的清洗操作10
8.2正常开车16
8.2.1开车前的准备工作16
8.2.2建立水循环16
8.2.3循环水泵的启动及运行17
8.2.4启动操作17
8.2.5水泵启动后的检查17
8.2.6电动机的检查17
8.2.7风机启动及运行17
8.2.8过滤器的启动18
8.2.9排污操作18
8.2.10加药系统运行18
8.3短期停车后的开车（24h以内）19
9正常操作19
9.1水质调节19
9.1.1缓蚀阻垢剂的投加20
9.1.2杀菌剂（活性溴）的投加20
9.2水量调整20
9.3水温调节20
9.4水压调节21
9.5正常运行其它操作要求21
10停车操作21
10.1短期停车21
10.2系统长期停车21
10.3运行设备装置单系统停车21
10.3.1循环水泵的停车21
10.3.2加药装置的停车21
10.3.3过滤器停车22
10.3.4冷却塔风机的停车22
10.4紧急停车22
11特殊操作22
11.1过滤器滤料填充22
11.2滤料的装填22
11.3循环水系统冬季操作要点22
12岗位隐患分析、预防措施及事故处理应急预案23
12.1日常巡检危害（隐患）分析：
23
12.2预防措施：
23
12.3事故处理应急预案23
12.3.1事故处理原则23
12.3.2外部故障23
12.3.3内部故障24
12.3.4设备常见故障24
12.3.5工艺常见故障28
12.4紧急事故处理预案29
13安全生产及环境保护30
13.1安全技术标准30
13.2检修中的安全规定31
13.3一般安全规定31
13.3.1人身安全31
13.3.2设备安全31
13.4季节性安全检查31
13.5环境保护32
14管理制度32
14.1人身安全十大禁令32
14.2防火防爆十大禁令32
14.3岗位责任制32
14.4交接班制33
14.5巡回检查制33
14.6设备维护保养制33
14.7安全生产责任制33
14.8质量负责制34
15正常工艺技术条件一览表34
1主要内容与适用范围
本规程规定了中试车间循环水系统岗位职责、工艺流程、操作规程及安全标准等内容。
本规程适用于中试车间循环水系统的工艺技术操作。
2岗位描述、工作目标和要求
2.1岗位描述
2.1.1循环水系统各岗位
工作概述：
在班长的带领下，负责中试车间生产装置冷却器与工艺介质换热工作，日常设备运行管理工作，保证循环水系统正常运行。
2.1.2岗位关系
与全车间有协作关系；各生产设备的启停需要与调度室进行联系；受班长的领导；向调度室汇报生产报表，服从调度室指令。
2.1.3工作权限
紧急情况下的紧急处理权；泵的流量调节权；日常工作建议权；事故隐患汇报权及整改建议权；拒绝违章指挥权。
2.1.4上岗资格
三级安全教育合格；岗位技术考核合格，能够独立上岗操作。
2.1.5工作考核：
考核关系：
接受车间、班组的考核。
考核依据：
车间各项管理制度。
2.2岗位工作目标和要求
2.2.1设备巡回检查
按照巡回检查路线，认真巡检各种设备，严格执行操作规程，用仿宋字填写岗位记录，确保运行记录准确。
2.2.2泵的操作
根据车间生产需要，对泵进行起停、调泵压、参数、流量的操作，操作要严格遵守安全操作规程和设备操作要求，操作完成后向班长及调度室汇报。
2.2.3设备维护保养
严格按照操作规程管理所辖生产设备、工具、用具和各种设施，定期维护泵、各种阀门、现场仪表、压力表等，现场管理符合规格化要求，达到“三清、四无、五不漏”。
做好记录，发现隐患及时向班长及调度室汇报。
2.2.4定期开展事故应急演练
严格按照事故应急HSE方案开展事故演练，严格按照反“三违”要求开展事故讨论会，对发现的隐患严格按照隐患治理方案进行整改。
2.2.5应急事件处理
负责处理所辖设备突发性工作，做好事件的预警，发现异常情况按照突发性事故处理预案及时采取有效措施。
2.2.6安全生产
工作中必须穿戴好劳动保护用品，采取安全措施，定期检查安全设施、设备的安全状况，能熟练操作使用消防器材，遵守操作规程.做到岗位无隐患，确保安全生产无事故。
2.2.7消防设施检查维护
所属岗位消防设施完好灵活好用；摆放位置不得随意挪动。
3安全职责
3.1熟悉掌握循环水系统工艺流程，按时巡检、正确操作、独立排除一般故障。
3.2严格遵守安全操作规程，对本岗位的设备精心维护、保养，发现隐患及时汇报并进行处理。
3.3严格执行交接班制，了解本系统内的工艺修改、变更。
3.4熟练掌握上级和本部门制定的应急预案。
3.5对所负责的消防设施及时检查保养。
3.6积极参加班组安全活动，学习有关安全知识，努力提高安全生产意识，增强自我防范能力。
4岗位职责及岗位任务
4.1岗位职责
4.1.1认真学习和遵守各项安全管理生产规章制度，遵守劳动纪律，不违章作业。
4.1.2熟悉本岗位工艺流程、设备性能、技术指标、安全注意事项、设备维护及事故处理等。
4.1.3负责本岗位所属设备的生产操作及维护，按规定调整泵压、流量、水温等，连续不断地向生产装置冷却器供水。
4.1.4严格按规定开、停、倒泵，严格落实各项工艺指标，按时巡检，准确判断并及时处理异常情况。
4.1.5负责了解水质、水量变化情况，根据水质水量情况进行工艺调整及药剂的投加工作。
4.1.6按规定准确填写各种记录，字体仿宋规格化。
4.2岗位任务
4.2.1认真执行交接班制，检查各项报表、记录，严格按照调度室的通知对泵的流量进行调节。
4.2.2每小时巡检一次，发现故障及时排除，加强对工艺流程、泵及其它设备的监控，保证设备正常运转，按时填写岗位记录，能独立处理一般性事故；在巡线中发现的跑、冒、滴、漏及时清理。
4.2.3严格遵守巡检制度，发现事故隐患及时上报处理。
4.2.4每天负责值班室、现场卫生的清洁工作。
4.2.5每天按时给备用泵盘泵，并做好盘泵记录。
5系统内工艺流程图
5.1工艺流程图
见附录
5.2巡检路线图、检查标准
5.2.1巡检路线图
5.2.1.1室外
5.2.1.2室内
5.2.2检查标准
5.2.2.1巡检频率
1）操作工：
正常情况下1次/小时，特殊情况下随时监视。
2）值班长：
正常情况下1次/2小时，特殊情况下随时监视。
5.2.2.2巡检内容（室内外）
1）检查循环水泵的声音、振动、电流、出口压力、油位。
2）检查加药槽液位，计量泵油位、声音、振动及运行情况。
3）检查过滤器、出水水质、水量及运行情况。
4）检查补水排污系统、引水廊道、塔池、泵池运行情况。
5）冷却塔的巡检每两小时巡检一次，特殊情况下随时监视。
6）检查藻类繁殖情况及水位、水色、水味有无异常，风机油位、声音、振动及运行情况。
5.2.2.3加减负荷
1）循环水系统加减负荷的操作，应根据调度的指令，通过开大或关小循环水泵的出口阀门及增加或减少循环水泵的运行台数来实现。
2）加减负荷操作时，必须严密监视泵池液位及循环水泵的运行变化情况，不能出现拉空液位或电机超电流情况。
6工艺原理及岗位工艺流程简述
6.1工艺原理
6.1.1冷却原理
循环水冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热，两个过程共同作用的结果。
蒸发散热：
水在冷却设备中形成大小点滴或极薄水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水中带走汽化所需热量，从而使水冷却。
接触散热：
传导和对流传热，称为接触散热。
水面与较低温度的空气传热，由于温度差使水中的热量传到空气中去，水温得到降低、温差越大，传热效果越好。
6.1.2水稳剂在循环水中作用原理
水质稳定剂包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂。
缓蚀剂主要是通过和水中的钙、镁离子等结合，在金属表面生成一层沉淀膜起阴极化作用而抑制金属的腐蚀；阻垢剂主要是干扰和破坏污垢晶格按正常排列生长并分散污垢粒子，使污垢不能稳定下来，从而防止结垢。
杀菌剂主要是抑制蛋白质的合成，能吸附在菌体表面损害控制细胞渗透的原生质膜，使细菌至死。
为保证循环水水质稳定，向循环水吸水池中投加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂
6.1.3过滤器工作原理
为维持循环水的水质稳定，循环水系统内设置过滤器，过滤器内部装海砂作为过滤填料。
水中的固体悬浮物质进入上层填料间形成微小的孔眼，受到吸附和机械阻流作用被滤料截留下来。
同时这些被截留的悬浮物之间又发生重叠及架桥等作用，在滤料层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓的滤料层表面过滤。
这过滤不仅表面有，当水进入中间滤层时也有这种过滤作用为区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。
此外由于滤料间彼此紧密的排列，水中的悬浮物颗粒流经滤层中那些弯弯曲曲的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物在滤料颗粒表面与絮体相互粘附，从而发生接触混凝过程。
总之过滤器就是通过薄膜过滤、渗透过滤及接触混凝过程使水得到净化。
循环水流经过滤器，将循环水中的悬浮物过滤出来，从而达到降低循环水浊度的目的。
当海砂上附着的悬浮物太多，过滤器进出口压差达到设定值或达到一定运行时间时，过滤器会自动切换到反洗状态，将海砂上附着的悬浮物冲洗掉，经反洗排水管线排放到反洗水集水池，当反洗程序结束后过滤器进、出口阀打开，反洗进水及反洗排水管线关闭，过滤器重新恢复正常过滤功能。
系统运行时，当自控系统出现异常时可以切换为手动反洗。
6.2工艺流程简述
园区外网供水通过储水池吸水井，经消防水泵、生活水泵加压后送人中试车间生产装置工艺管网，为生产车间及生活区提供消防用水、冷却用水、水封补充水、清扫用水及其他生产配用水。
循环冷却水经冷却塔底部集水池中自流进入吸水井，然后经循环水泵加压送到中试车间生产装置冷却器与工艺介质换热，换热后循环水温度升高，大部分循环水经回水总管回到冷却塔顶部，通过配水池向塔内配水，经过淋水填料蒸发散热和风机机械通风将水冷却降温。
还有部分经过滤器过滤，消除水中悬浮物后，再回到冷却塔进行冷却。
冷却后的水落入塔底的集水池中，通过自流管流入吸水井，如此循环使用。
为了保证循环水水质，使管道和换热设备不腐蚀结垢，通过加药系统向吸水井中投加缓蚀阻垢剂。
同时为了灭菌灭藻和防止粘泥阻塞设备，向吸水井中定期投加杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂。
循环水在系统中损失的部分由车间生产给水管、高浓盐水处理回用水管、中水处理回用水管及污水处理回用水管补入循环水池，过滤器反洗废水经反洗水回用水泵送入废水处理系统，进行回用处理。
7正常操作要点及主要工艺控制参数
7.1正常操作要点
7.1.1循环水冷却水系统中金属的腐蚀及控制
循环水系统的金属主要是碳钢和不锈钢，在循环水系统中的腐蚀主要是金属表面和水接触而产生的电化学腐蚀，它可以用铁的腐蚀过程说明，下面用三个步骤和电化学反应来表示：
1）发生腐蚀的那部分金属叫阳极区，在阳极区，铁溶解进入水溶液中，被氧化成铁离子。
2）每溶解一个铁原子，释放出两个电子进入阴极区。
3）循环水冷却水中的氧移动到阴极，得到两个电子，在金属表面生成氢氧根离子（OH-）,从而完成电回路。
O2+2H2O+4e→4OH-
金属表面存在无数个很小的阳极和阴极，冷却水中的金属腐蚀过程基本上按上述三个步骤发生，阳极区的Fe不断失去电子，变成Fe2+进入溶液，即铁不断被溶解腐蚀，留下的电子，通过金属本体移动到阴极区碳钢体的表面，与水和溶解在水中的O2起反应生成OH-离子，在水中，阴阳极反应生成的Fe2+与OH-相遇即生成不溶性的白色Fe（OH）2堆积在阴极部位，铁的表面不再和水直接接触，这样就抑制了阳极过程的进行，但当水中有溶解氧时，阴极部位的反应还要进行下去，因Fe（OH）2这种物质极易被氧化为Fe（OH）3，即铁锈。
由于铁锈基本不溶于水，所以只要水中有不断有O2溶入，这种腐蚀电池的反应就不断进行，也就是碳钢的腐蚀就不断进行下去。
腐蚀速率取决于三个步骤中最慢的一步，在钢的腐蚀过程中，阴极反应是三步中最慢的，因此这步反应决定了钢的腐蚀速率，当这三步中任何一步被阻止，那么循环水系统的腐蚀就停止了。
为了避免系统的腐蚀，在循环水系统中需要投加一些化学药剂，该药剂是添加到腐蚀介质中能抑制腐蚀电化学作用，阻止或降低金属腐蚀速率的一类物质，称为缓蚀剂。
其作用均是通过在金属表面上形成保护膜来防止腐蚀的。
根据每种腐蚀抑制剂所控制的腐蚀反应，可分为阳极抑制剂、阴极抑制剂和阴阳两极抑制剂三种，抑制剂的分子经化学吸附过程在金属表面，本身形成一层膜，阻止金属的腐蚀继续。
阳极抑制剂主要是在阳极形成保护膜，提高阳极上的电位，减缓腐蚀反应，保护膜最初在阳极上出现，最终会覆盖整个金属表面。
需要大剂量的投加在循环水系统中。
阴极抑制剂主要是水中某些离子或腐蚀下来的金属离子相互结合沉淀在金属的表面上，形成一层难溶的沉淀物或表面络合物，从而阻止了金属的继续腐蚀。
由于这种防腐蚀的膜没有和金属表面的直接接触，因此小剂量的投加就可以满足系统的缓蚀作用。
7.1.2循环水冷却水的水垢及其控制
在循环水系统的溶解固体由于浓缩和化学变化，会在热交换器表面析出并紧附在金属表面上，形成水垢。
水垢会大大降低冷却水冷却器的换热效率，严重时还会堵塞冷却器，影响生产的正常运行。
循环水的结垢成分主要是CaCO3，有时含CaSO4、Ca3（PO4）2和MgSiO3成分。
当冷却器水温升高时，水中出现碳酸钙、碳酸镁沉淀，这些沉淀附在管壁及冷却器表面，形成水垢。
碳酸钙的溶解平衡可用下面的可逆反应表示：
Ca（HCO3）2==CaCO3↓+H2O+CO2↑
除了温度的升高，促使CaCO3析出外，循环水中PH值升高会使反应向右边移动而产生CaCO3沉淀。
另外，在碳钢换热设备的腐蚀部分，由于阴极部分溶解氧的还原生成氢氧根离子，会使PH上升，而助长了碳酸钙的结垢，其离子的反应为：
O2+H2O+e→OH-
除碳酸盐垢外，当PO43-浓度过高时，会产生Ca3（PO4）2沉积，形成磷酸钙垢。
浓缩倍数的升高，导致水中Ca2+和SO42-离子浓度的乘积超过其容度积时，就会产生CaSO4沉积，形成硫酸钙垢，同样在循环水中的二氧化硅浓度过高，浓缩倍数过高会形成硅垢，而附在冷却器的管壁上。
在循环冷却水处理中，目前通常用投加化学药剂来控制水垢的形成，通过加药处理来改变结晶的生长过程或改变其结晶生长的形态，达到阻垢分散的作用。
阻垢分散的作用机理：
1）它和水中的金属离子形成一种可溶性的稳定的络合物，这样避免了金属离子和阴离子结合为垢类物质。
2）用阴离子或非离子型的聚合物把形成垢的悬浮颗粒包围起来，使其带有足够的相同电荷，依靠静电作用，颗粒间互相排斥，从而失去了粘结能力，使成垢颗粒稳定在分散状态。
3）阻垢剂掺杂在已形成的晶体结垢中，使规则的晶体结构发生畸变，使晶体颗粒不再增长于固体表面成垢，而悬浮在流动水中。
7.1.3循环水系统中污垢及其控制
循环冷却水在运行过程中，水在冷却塔内和空气充分接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子使系统中的污泥增加。
冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分，都有利于细菌和污泥的增长，从而使粘泥量增加，这些粘泥会在冷却器中沉积下来，使冷却器的阻力增大、降低换热效果，从而导致水泵的功耗增加，换热效率低。
对于粘泥的控制一般采取的措施是：
加强过滤和排污处理，并且用杀菌剂、剥离剂来杀死、剥离微生物的群体，再用分散剂分散后，将其冲洗出系统。
7.1.4循环水系统中的微生物及其控制
循环冷却水中的微生物来自两个方面：
一是冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气，微生物也随空气带入冷却水中；二是冷却水系统的补充水或多或少都会有微生物，这些微生物也随补充水进入冷却水系统中。
循环水的温度、PH值和营养成分都有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。
微生物在冷却水系统中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭，污染环境，同时会形成大量粘泥，使冷却塔的冷却效率降低，木材变质腐烂。
粘泥沉积在冷却器内，使换热效率迅速降低和水的损失增加，沉积在金属表面的粘泥会引起严重的垢下腐蚀，同时它还隔绝了药剂对金属的作用，使药剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。
所有这些问题导致冷却水系统不能长期安全运转，影响生产。
因此，微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一样的严重，甚至可以说，三者比较起来控制微生物的危害是首要的。
对冷却水系统中微生物控制一般采用以下几种方法：
（1）加强原水前处理，改善补水水质。
（2）投加杀菌剂。
（3）采用过滤方法。
控制冷却水系统中最有效和最常用的方法是向冷却水系统中投加杀菌剂。
冷却水杀菌剂主要的选择依据为：
广谱，经济实用，选用杀菌剂的排放能够达到环保标准，适用于该冷却水系统的PH值、温度以及冷却器的材质。
通常把冷却水杀菌剂分为两大类：
氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。
我公司采用固体活性溴杀菌技术，固体活性溴在水中能快速电离成阳离子活性基团，与微生物细胞壁上的负电荷牢固结合，破坏细胞的活性，最终杀死细菌。
对循环水由于物料泄漏和细菌繁殖引起的粘泥具有良好的剥离、清洁作用。
且适用的PH范围广，在碱性条件下同样有效，广谱性杀菌作用对各种细菌均有效，同时与缓蚀阻垢剂有较好的相容性。
7.2主要工艺控制参数
7.2.1正常工艺技术参数
项目
技术参数
循环量
设计：
170m3/h实际：
100m3/h
循环水池容积
216m3
温差
10℃
循环水温度
出水≤28℃回水≤38℃
补充水量
1.86m3/h
排污水量
0.36m3/h
风吹损失
0.1m3/h
蒸发量
1.4m3/h
浓缩倍数
约4.0
水位
1.5～2.5m
压力
出水：
≥0.4MPa回水：
≥0.25MPa
7.2.2循环水工艺控制参数
项目
技术参数
循环水温度
给水：
≤28℃回水：
≤38℃
循环水给水压力
0.25～0.5MPa
循环水
循环量：
100m3/h补充水量：
1.6～1.86m3/h
排污水量：
0.3～0.36m3/h浓缩倍数：
3.0～4.0
循环水水质
PH值：
7.0～9.0总磷：
4～6mg/L
Cl-：
≤500mg/L浊度：
<15
过滤器
流量：
169～264m3/h最大工作压力：
0.8MPa
过滤周期：
8h进出口压差：
0.15MPa
7.2.3循环冷却水的水质标准
项目
控制目标值
pH（加酸）
7.5－8.3
浊度mg/L
<20
总硬度（以CaCO3计）mg/L
<1500
Ca2++总碱度（以CaCO3计）mg/L
200-1100
Cl-mg/L
<1000
总铁mg/L
增加量<1.0
总磷（以PO43-计）mg/L
2.0-2.5（扣除补充水中的总磷）
浓缩倍数K
约4.0
余氯mg/L
0.3~1.0
7.2.4循环水运行状况监测标准
项目
考核指标
碳钢挂片腐蚀率
＜0.075mm/a
不锈钢挂片腐蚀率
＜0.005mm/a
污垢热阻值小于
＜3.44×10-4m2.K/W
粘附速率
15mg/（cm2.mom）
粘泥量
3mL/m3
异氧菌总数
1×105个/mL
7.2.5水质指标
新鲜水水质
检测项目
单位
结果
检测项目
单位
结果
K+
mg/l
2.1
CI-
mg/l
26.9
Na+
mg/l
50.5
SO42-
mg/l
88.4
Ca2+
mg/l
44.1
HCO3-
mg/l
244.1
Mg2+
mg/l
22.8
CO32-
mg/l
0
Fe3+
mg/l
<0.1
NO3-
mg/l
1.2
Fe2+
mg/l
<0.1
NO2-
mg/l
<0.005
NH4+
mg/l
<0.1
PO43-
mg/l
<0.1
AI3+
mg/l
<0.1
F-
mg/l
0.8
阳
mg/l
119.5
阴
mg/l
361.4
电导率25º
320
总硬度
204.2
总碱度
200.2
P
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