纵观我国的用水现状可发现，水资源的紧缺程度日益增加，人均占有水量不断减少，据不完全统计，全国的六百多个城市中超过三分之二存在不同程度的缺水，人均拥有水量仅为世界人均值的四分之一，处于世界第102 位。鉴于此用水形式，国家相关部门十分重视水资源的利用率，从各个方面来进行保证，从相关政策的出台，到对水价和用水量的控制，将节水提高到了很重要的高度，特别是对于工业用水，更是监控的重点对象。工业用水占用水总量的很大比重，而在工业用水中，工业循环冷却水的用量更是超过了60%，要想做好节水减排工作首先就是要解决工业循环水运行过程中存在的问题。在节约循环冷却水方面，主要途径就是将水质浓缩倍数提高。通过加强水质管理来实现提高循环水的浓缩倍数，添加缓蚀剂、阻垢剂以及杀菌灭藻剂，加强生产管理等保护措施，来保证循环水水质处于良好状态，对非计划性排放频次和排水量进行合理规划，以此来实现水的高效重复利用。
1.炼油循环水处理简介
在炼油厂的循环水系统运行过程中，由于设备老化、腐蚀等原因造成不同程度的介质泄漏。泄漏的油进入循环水系统后会与水处理药剂发生化学反应，从而使得药剂的试用效果不佳或失效，导致水质腐蚀速度加剧； 同时，油的混入会改善藻类生长环境，使其获得充足的营养而出现大量繁殖，大大增加了生物粘泥量，使得循环水浊度超出限定值，出现严重的水质恶化； 随着循环水的运转，在进入旁滤器之后会将石英砂填料堵结，使其无法实现正常过滤功能，进一步加大了浊度和水中的悬浮物含量，降低了水质。在循环水系统的运行中还会有大量的补水置换和排水，降低了循环水的浓缩倍数，导致了水资源的浪费，而随着新鲜水的大量补入，排出废水量的增加，不仅加大了污水处理的投入，还对炼油企业的发展形成了一定的制约，这就需要炼油企业在循环水的处理方面要加大技术改造投入，提升循环水的利用效率，保证企业在节能环保中高效发展。
2 .循环水处理药剂
循环水处理的方法主要有物理法、化学法和物理化学法三种。目前，无论是在国内还是国外主要采用化学法来进行循环水的处理。所谓的化学法就是将水处理化学药剂投入到循环冷却水系统中以解决设备结垢、腐蚀和微生物滋生等问题。与其它两种方法相比，化学法处理循环水更加的方便、有效、成本、综合效果高，在提高浓缩倍数的前提下，更能够大大的降低药剂的使用量，节约成本，广泛应用炼油循环水的处理中。水处理药剂主要有阻垢分散剂、缓释剂、和杀菌灭藻剂。
2.1 阻垢分散剂
阻垢剂的主要作用是能够抑制晶粒的长大沉积，使之不结垢或生成软垢。循环水中的污垢分为硬垢和软垢。硬垢的形成主要是水中的Ca2 +、Mg2 + 与SO2 -4、CO2 -3、PO3 -4等反应产生溶解度很小的CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2等沉淀。这些沉淀物都是晶体，不断沉积于水冷器表面而形成硬垢，垢的形成过程实际就是固体沉淀，小晶粒不断结晶长大的过程。软垢主要是水中的悬浮物，胶体及微生物粘泥的沉积物。向循环水中投加阻垢分散剂，可以破坏CaCO3等微晶粒的生长，使之不能形成晶体，抑制了盐类的结垢； 同时这些水稳剂还可吸附水中的悬浮物而使之带有同种电荷，并且浮于水中，易被排放掉，难以聚积在换热器表面，抑制了软垢的产生。
工业上将阻垢剂分为两类： 阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂。阻垢缓蚀剂主要包括单宁酸、有机多元磷酸、和磷酸盐以及葡萄糖酸等，在水系统中通常采用的是磷系配方，使用最多的为有机多元磷酸。阻垢分散剂多为分子量较低的水溶性聚合物，分为共聚物和均聚物，其中，共聚物有着丰富的品种，主要是马来酸系和丙烯酸系的两、三元共聚物，均聚物则主要是聚丙烯酸和其钠盐。
2.2 缓蚀剂
缓蚀剂的主要作用是能够使金属表面形成- 层保护膜，保护金属不被腐蚀或少被腐蚀。冷却水系统中，碳钢的金属表面与冷却水接触，形成许多微小的腐蚀电池，发生电化学腐蚀。循环水对碳钢换热设备的腐蚀是—个电化学过程。由于碳钢组织表面的不均一性，因此，在其表面就会形成许多微小的腐蚀电池。向循环水中投加的缓蚀剂的有效成分为有机膦、无机磷或正磷酸盐，其在高碱度高硬度条件下，具有很好的络合水中Ca2 + 的能力，这种络合离子能在金属表面形成保护膜，阻碍水中溶解氧扩散，从而保护金属免遭腐蚀。另外，有些缓蚀剂可在金属表面形成吸附膜而阻止碳钢和铜的腐蚀。
2.3 杀菌灭藻剂
杀菌灭藻剂的主要作用是能够杀死循环水中的微生物、细菌、藻类。由于循环冷却水有适宜的温度(20 ～ 40 ℃)，适宜的pH 值(7 ～ 9)，浓缩的矿物质及丰富的营养源(磷及油污)，使得大量的微生物、菌藻类繁殖和生长，繁殖过程的大量进行会对换热器等主要设备产生腐蚀而存在安全隐患，对正常生产造成很大影响。同时，微生物的繁殖还会带来大量的黏泥沉积，换热器管件的表面会被此沉积所覆盖，使得换热率大大下降。在生产运行中，大量微生物黏泥的出现会导致循环水水质的恶化，使得缓蚀阻垢剂不能正常发挥作用而影响生产。所以，需要严格控制冷却水系统中的微生物，减少其增长，而最为有效的的方法就是添加杀菌灭藻剂。
杀菌灭藻剂分为氧化性杀菌灭藻剂和非氧化性杀菌灭藻剂。氧化杀生剂常用的有过氧化氢、二氧化氯、臭氧、溴和溴化物、次氯酸盐、氯和氯化异氰尿酸等。非氧化杀生剂中较为常用的是戊二醛和季膦盐、有机溴化合物、有机锡化合物、有机硫化合物、异噻唑啉酮、氯酚类化合物和季按盐等。
3.国内外循环水处理药剂的发展现状
3.1 国外发展现状
美国、日本、欧洲三个地区的工业循环水药剂水平代表了世界的循环水药剂的发展水平。针对缓蚀剂、阻垢剂、杀菌灭藻剂等药剂的研究、生产非常的活跃，已经提出了多种类型的药剂。
在 缓蚀剂方面，国外公司研究和使用了很多不同种类的化合物，如： 脂肪族盐类化合物、酰胺类化合物、季胺盐类化合物、味唑啉类化台物、炔属化合物、氮杂环类化合物和膦化物等； 其缓蚀剂产品的型号品种更多。
从循环水处理药剂的市场规模来看，美国、加拿大、德国等发达国家的工业水处理药剂已经出现供大于需，市场基本达到饱和并开始出口，而发展中国家的需求量呈现大幅度增长趋势。截止到2010 年，全世界工业循环水处理药剂市场规模为1342 亿元。预计到2016 年全世界工业循环水处理药剂的市场规模达到1705 亿元。世界前三的公司为美国纳尔科化学公司(NALCO)、通用公司(GE - Betz)、日本栗田水处理公司(Kurita)，这三个企业均在我国建厂，大力开发我国的市场。
3.2 国内发展现状
我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM(G4)、聚马、马丙、聚季铵盐。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方"应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。随着国家对环境保护力度的加大，人们意识到铬酸盐配方缓蚀剂中的Cr6 + 会在人体及动物体内累积，在累积作�孟禄岫匀颂寮岸镌斐沙ぴ兜奈：Γ匪硪┘裂兄频南喙氐ノ宦叫㈩庀怠⑽傧怠⒘紫档然菏醇僚浞健�
从发展规模上看，我国的水处理药剂的需求量正处于增长期，预计2016 年我国的工业循环水处理药剂的市场规模能达到86.80 亿元。国内生产工业水处理药剂的厂家有300 多家，主要工业循环水用水处理药剂企业主要有江海环保股份有限公司、河南清水源科技股份有限公司、山东省泰和水处理有限公司、天津化工研究设计院、常州市武进水质稳定剂厂等。
4 .循环水处理药剂的发展趋势
21 世纪人类面临的三大生态问题之一就是水资源的短缺，水资源的危机必然推动循环水处理技术和药剂的发展，循环水处理将同时面对节水和资源化的两重压力，这将对循环水处理药剂提出更高的求，同时研究开发性能优异和绿色化学的循环水处理剂。
(1)随着绿色化学理念的提出，我国要积极开发和研制符合绿色化学的理念水处理剂，从选择尽量对环境无污染的天然原料、改进生产工艺、对现有药剂的重新设计到药剂在使用过程中对环境友好等方面进行考虑。
(2)随着我国对限磷令的深入实施，开发低磷甚至无磷配方的药剂是循环水药剂发展的方向。
(3)研制新药剂的同时，要大力加强水处理剂配方的研究，研制和开发具有协同增效作用的复合配方，并不断扩大药剂的使用范围。
炼油循环水处理剂的现状及发展趋势
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