劉國翊¹，鄒華生²
（1.廣州分公司煉油四部，廣東 廣州 510726；2.華南理工大學化 化工學院，廣東 廣州 510640）

　　摘要：煉油循環水微生物繁殖嚴重，易產生粘泥并在熱交換設備上形成污垢，使結蝕劑失效，采用穩定性二氧化氯對煉油循環水進行生產性殺菌試驗，試驗結果表明當穩定性二氧化氯的投加量為1mg／L時，24h后循環水中異氧菌的殺菌率達98％，鐵細菌和硫酸鹽還原菌的殺菌率均為100％，同時在加藥量小于1mg／L時對有機磷緩蝕阻垢劑的分解作用很小。
　　關鍵詞：二氧化氯；循環冷卻水；水處理；殺菌劑
　　中圖分類號：X703.5；X743
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009－2455（2003）01－0019－02

　　廣州石化分公司煉油四部保有水量8000m³，循環水量12000m³／h。該公司煉油二次循環水采用WP－4Z注要成分為多元醇磷酸酯）加Zn²⁺配方作為循環冷卻水的緩蝕阻垢劑，用液氯作為常用殺菌劑，并沖擊性投加非氧化性殺菌劑。多年來，由于工藝物料泄漏等因素的影響，余氯常常為零，生物粘泥量、細菌總數經常超標，針對這個問題，我們廠采用廣譜、高效的殺菌劑二氧化氯，并對其在煉油循環水中的殺菌滅藻特性進行了研究。

1 殺菌試驗及應用

　　二氧化氯的活性為氯的2.63倍。二氧化氯的殺菌能力與O₃接近，但其穩定性較O₃好。此外，二氧化氯還具有較強的去除石油污染的能力^[1]。近年來在循環冷卻水處理領域得到了廣泛應用。
1.1 靜態殺菌滅藻試驗
　　以廣州石化分公司煉油二循環的水質作為試驗水樣，進行二氧化氯的靜態試驗，從循環總水管取水樣后，在加入二氧化氯為1mg（以純品計）前和加藥后不同時間檢測水樣中開養菌、鐵細菌和硫酸鹽還原菌數，試驗結果見表1。

表1 煉油二循環水作試驗水樣的二氧化氯靜態殺菌試驗結果 測試時間 異養菌/（個·mL^-1） 殺菌率/% 鐵細菌/（個·mL^-1） 殺菌率/% 異養菌/（個·mL^-1） 殺菌率/% 加藥前 3.3×10⁶ 1.4×10⁶ 1.1×10⁶ 加藥后2h 1.1×10⁵ 96.7 1.4×10³ 99.9 1.5×10⁴ 98.6 加藥后4h 9.7×10⁴ 97.1 0.3 100 1.4×10⁴ 98.7 加藥后24h 4.5×10⁶ 98.8 0 100 15 100

1.2 對水穩定劑的影響
　　通常有機磷可被氧化性較強的Cl₂和ClO₂分解成正磷。為了驗證投加二氧化氯是否會對WP－4Z藥劑造成影響，為此，在含WP－4Z水穩劑的循環水容器中分別加入0.8－2.4mg/L的二氧化氯（用商品質量分數為5％，已活化成為水溶液），30min后檢測循環水的pH值和有機磷濃度。實驗對比結果見表2，從表2可以看到：投加量在0.8mg／L時，對水穩劑的影響不大，但隨著投加量的增加，對水穩劑的影響增加，對循環水pH值無明顯影響。已有研究結果表明，對有機磷藥劑的影響作用，Cl₂比ClO₂大得多^[2]，所以低濃度使用二氧化氯在煉油二循環系統中殺菌對現用水穩定劑配方造成的影響較小。

表2 二氧化氯對有機磷的影響 分析項目 WP-4原液 殺菌劑投加量/（mg·L^-1） 0.8 1.6 2.4 pH值 6.70 6.70 6.70 6.6 ρ（剩余有機磷）/（mg·L^-1） 3.02 2.87 2.55 2.06

1.3 對循環水水質的影響
　　為檢驗正常情況下二氧化氯對循環水水質的影響，在加藥1.0mg/L前和加藥后2h，5h，24h分別取樣對循環水中的濁度，pH值和總鐵進行檢測分析，從圖1看出，投加M氧化氯后，循環水的濁度漸漸上升，說明二氧化氯有一定的粘泥剝離效果；而循環水的pH值先下降，后回升，并與濁度的變化趨勢基本保持一致。產生這種現象的原因主要與藥劑本身的pH值和它在循環水系統的粘泥剝離有直接關系。加藥前循環水總鐵的質量濃度為1.46mg／L，加藥后5h和加藥24h后總鐵的質量濃度分別為1.05mg／L和0.96mg／L，總鐵質量濃度下降的原因與ClO₂在pH值7至8范圍內能與循環水中的Fe²⁺發生氧化還原反應，生成膠體狀的Fe（OH）₃容易被濾池過濾去除有關。

　　穩定性二氧化氯對該煉油循環水質的影響經過1a的測定，觀察到水質發生了明顯的變化，如圖2所示，循環水的月平均pH值保持平穩，在正常加藥后濁度發生明顯的變化，在2001年1－4月，各月份的平均產（濁度）均大于控制指標（20mg／L）。7月下旬后，ρ（濁度）小于20mg／L。

1.4 煉油循環水殺菌情況
　　在煉油二循環水第一次投加二氧化氯，由于循環水系統雜質多，粘泥量較高（在50mL／m³左右），煉油裝置有少量漏氣（C₄－C₆的有機物），因此，在循環水泵的吸水池中投加2mg／L純二氧化氯，加藥前和加藥后2h，5h，24h分別在冷卻塔上塔的回水管中取樣分析循環水中的異養菌、硫細菌等，以確定二氧化氯在煉油二循環水中的實際殺菌效果，分析結果見表3。

表3 循環水殺菌試驗結果 測試時間 異養菌/（個·mL^-1） 殺菌率/% 硫細菌/（個·mL^-1） 殺菌率/% 加藥前 1.7×10⁴ 45 加藥后2h 2.41×10² 98.58 9.5 78.89 加藥后5h 9.7×10² 94.29 25 44.44 加藥后24h 1.04×10³ 93.88 20 55.56

2 與使用液氯比較

　　常溫下，氯的蒸汽壓比二氧化氯的大，因此，使用時更易泄露，毒性也大。加氯的設備更復雜。更重要的是殺菌效果二氧化氯優于氯。殺菌效果好壞與水中的余氯濃度有關，就本煉油四部保有水量8000m³，5h加液氯130kg，然后在循環冷水總管取樣分析，其余氯常常為零。而二氧化氯加藥量為1.0mg／L，水樣中的p（余氯）約為0.4mg／L。雖然二氧化氯的加藥量小，但其價格為液氯的6－7倍，所以使用二氧化氯的成本會高些。

3 結論

　　①在生產運行中，投加穩定性二氧化氯來控制煉油循環水的微生物一般均能達到預期的效果，二氧化氯能有效控制煉油循環冷卻水中微生物大量繁殖生長，控制生物粘泥量，滿足各種工況下循環水殺菌滅藻的要求，對異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等微生物的殺菌效果良好，能很好地控制循環水生物粘泥量的增長，同時具有一定的粘泥剝離作用。
　　②在低濃度使用穩定性二氧化氯殺菌時，能與現用的WP－4（有機磷）加鋅配方匹配，對該水穩配方的緩蝕阻垢能力影響不大。利用其良好的殺菌效果，通過控制循環水微生物和生物粘泥量的增長能降低循環水的腐蝕速率。

參考文獻：

　　 [1]高慶然，周潔.飲用水投加二氧化氫處理后 Ames試驗研究［J］.工業用水與廢水，2001，32（6）：19－21
　　 [2]陸婉珍，李本高，李永存.工業水處理技術（第三冊）［M］.北京：中國石化出版社，2000

---

　　作者簡介：劉國翊（1969－），男，工程師，廣東揭陽人，工程碩士生，從事環境工程技術管理與應用研究。