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【关键词】水质异常;COD;余氯;物料泄漏
对于循环水系统而言水质稳定是至关重要的,也是我们日常工作的重点。但循环水系统在日常控制中也会因为水的蒸发和空气中杂物的引入,各种无机离子和有机物质的浓缩,阳光照射,灰尘杂物的引入,物料的泄漏,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,造成循环水水质出现异常,最直观表现方式为水质控制指标偏离正常值。一旦出现这种情况就会对装置的安全高产带来很大的影响,我们必须及时进行处理,使水质指标在最短的时间内恢复正常。
一、出现的问题
近期一循水质出现异常,一些主要控制指标偏离了正常值,严重的超出了控制值。近期的监测数据情况见表1:
表1
通过表1可以看出近期循环水系统水质出现异常主要表现在以下几个方面:
1. 浊度升高:浊度控制指标为10NTU,正常运行时一般为5~8NTU,目前指标已非常接近控制指标。
2. COD升高:COD一般控制在10 mg/L以下,目前已超出控制指标。
3. 余氯下降:余氯控制指标为0.1~0.5,目前指标一直维持在控制下线,而且氧化性杀菌剂的消耗量较正常时增加较多。
4.异氧菌有所升高:异养菌控制指标为≤1.0*105,目前指标大大高于正常运行时。
二、原因分析
针对上述出现的问题,对可能导致这一问题出现的原因逐一进行分析:
1. COD升高的主要原因。
1.1装置换热器泄漏,工艺物料进入循环水系统,系统内有机物升高,导致COD升高。
1.2 风机减速箱油封泄漏或油视镜管线泄漏,风机的油泄漏到冷却塔内,造成COD升高。
2.浊度升高的原因。
2.1装置换热器发生泄漏,工艺物料进入循环水系统。
2.2投加的杀菌剂或剥离剂,使换热器和管道中的沉积物进入系统。
2.3冷却塔和设备内繁殖的菌藻类。
2.4补充水水质的变化,浊度升高。
2.5环境空气的沙尘含量过多。
2.6旁滤系统进水量少,导致旁滤作用没有充分发挥。
2.7旁滤系统滤料流失,滤料污染严重,使过滤性能降低。
3. 异氧菌升高,循环水颜色发深的原因。
3.1主要为工艺物料进入循环水系统,使系统内有机物含量增高为菌藻繁殖提供了条件。
3.2杀菌剂投加量少,起不到杀菌灭藻作用。
3.3非氧化杀菌剂没有定期投加或投加量不足,导致杀菌灭藻效果下降。
4.余氯降低的原因主要。
4.1强氯精投加量少。
4.2工艺物料泄漏,和氯发生反应,降低有效氯的浓度。
4.3强氯精有效成分低。
针对上述原因逐条进行排查。
1、对装置换热器进行采样分析其COD含量,其COD含量为23mg/L,高于循环水系统中的COD,说明换热器可能出现泄漏。
2、检查冷却塔风机的减速箱未发现漏油。
3、检查杀菌剂投加情况,氧化性杀菌剂进厂检验合格,投加量正常,未进行大量冲击投加,非氧化性杀菌剂定期投加。
4、检查补充水水质,未发生变化,浊度一直为0.5NTU左右。
5、检查天气情况,无沙尘天气。
6、检查旁滤情况,开度正常,过滤性能良好。
综上所述,我们可以判定循环水水质异常的原因为装置换热器发生泄漏,工艺物料进入循环水系统。
三.采取的对策
针对换热器的泄漏,造成循环水系统水质出现异常,主要采取了以下措施:
1、配合生产部和装置对可能发生泄漏的换热器的进出口冷却水进行COD分析,找出泄漏部位,然后由装置进行消漏。
2、增加日常强氯精的投加量,以保证系统内的余氯在控制指标内,定期投加非氧化杀菌剂,来保证杀菌效果。同时定期进行冲击加氯,短时间内提高系统余氯值到0.8~1.0mg/L,提高杀菌灭藻效果。
3、换热器发生泄漏后,由于循环水的水质发生了很大变化,正常投加的缓蚀阻垢剂已不能很好的满足要求,所以及时联系药剂服务商调整调整药剂投加系统。
4、加强旁滤运行管理,适当开大旁滤进水。同时每天注意观察旁滤的自动反洗情况,如未自动反洗,每天安排一次人工强制反洗,保证旁滤的过滤效果。
四.处理后的效果
通过以上一系列的处理措施,目前一循水质已得到较好控制,主要控制指标见表2
表2
五.结论
保证循环水水质正常是我们工艺运行的重点,一旦水质出现异常要及时进行原因分析,造成水质异常的原因很多,其中换热器的工艺物料泄漏对水质影响最大。一旦换热器发生泄漏除了及时采取处理措施最大程度的控制好水质外,最终的解决办法是查找并消除换热器漏点。
参考文献:
关键词:氯碱化工业 冷却水循环系统 流程
一、引言
众所周知,在很多的化工行业甚至是公共服务行业领域里,其生产过程中会产生大量的冷却水,而这些冷却水会引起腐蚀、结垢和粘泥等一些比较有害的物质,这些有害物质对整个系统的长期有效的运行产生了很多不利的影响,不仅增加了不必要的能源的消耗甚至会减少制冷设备的寿命,长此以往就会大大提高企业和服务部门的生产成本,不利于它们的可持续发展。因此这一现象就引起了业界人士广泛的注意,在对冷却水的处理问题上进行了不同程度的研究,而冷却水处理工艺的研究也是冷却水处理技术的开发的主要内容之一。
二、氯碱化工行业中冷却水处理循环系统的类型及存在问题
由于在氯碱化工企业的运行过程中,对冷却水的处理是一个比较重要的工艺流程,因此,采用何种方式对冷却水进行处理就比较关键。伴随着化工处理技术的发展,技术人员在对冷却水的处理问题上一般采用两种冷却水的处理系统即直接冷却水处理系统和循环冷却水系统:
1.循环冷却水系统的类型
循环冷却水系统是目前大部分化工企业所采用的处理冷却水的主要方式。它的基本任务是防止或者缓减系统的腐蚀和结垢及微生物的危害,确保冷却水系统能够高效的安全的运行。循环冷却水系统主要包括封闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统两种,这两种冷却水循环系统各有利弊。
封闭式冷却水循环系统处理水质的方法简单,容易维护,而且在处理过程中需要补充的水量很少,这样就有利于节约水资源,但是封闭式冷却水循环系统对冷却水处理的效率比较低,而且,循环系统的基础造价和能耗较高,成本很大,这种冷却水处理方法一般用于发电机、内燃机、和有特殊要求的单台换热设备。
敞开式循环冷却水系统便可节约大量的冷却水,排放的污水量相对减少。敞开式循环冷却水系统是目前应用最为广泛的一种循环冷却水系统。
2.循环冷却水存在的问题
由于冷却水在循环系统中是不断重复、循环使用的,其水温早升高、、蒸发、变化的过程中,会导致各种无机离子和有机物质的浓缩,以及设备的结构和材料在多种外在因素的综合作用下产生了很多亟待解决的问题,包括水垢附着、设备腐蚀和微生物的滋生与粘泥等。水垢是碳酸氢盐在蒸发过程中由于浓度不断增加而产生的一种微溶性盐类,如果水垢不断累积就会产生很多问题,例如降低换热器传热效率,甚至会使换热器堵塞,生产能耗增加,产量下降,严重时会造成企业停产;循环冷却水系统中的设备大部分是由金属制造的,长期使用循环冷却水,就会发生腐蚀穿孔。如果设备有穿孔就会出现渗漏的情况,最终也会影响正常的生产;最后是关于微生物的滋生与粘泥问题,粘泥的微生物会附着在金属上,引起大面积腐蚀,进而降低冷却水的冷却效率。
3.工业中循环冷却水循环利用的意义
冷却水长期循环使用后,必然会带来结垢、腐蚀和微生物滋生问题,在工业尤其是氯碱化工行业中对冷却水循环系统进行研究具有积极的意义:一方面,工业中通过冷却水循环系统对冷却水循环利用不仅节约了生产过程中所需要的水资源,降低了企业的生产成本,而且还减少了对环境的污染,保护了人类共有的环境;另一方面,也节约了生产过程中所需要的钢材,既稳定了生产又提高了经济效益,有利于企业的长远发展的战略目标。
三、冷却水的循环工艺
针对上述的情况,业界人士进行研究,针对出现的问题具体分析,对结垢、污垢、腐蚀和微生物等几个方面的控制,找到了很好的解决方法即水垢的控制、污垢的控制和循环冷却水系统微生物的控制等方式和方法。
1.水垢的控制
水垢的控制的方法一般有通过离子交换树脂法和石灰软化法两种方式从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子的方法:前者适合于循环水系统中补充的水量较少的工业,后者适于原水钙含量高,补充水量较大的循环冷却水系统;加酸或通入CO2气体,降低PH值,使重碳酸盐处于稳定状态的方法,这种方法被一些化肥厂、化工厂及电厂等有CO2气体源的企业采用,具有很好的经济效益;投加阻垢剂以减少水垢的方法,阻垢剂可以破坏CaCO3的结晶增长过程,以达到控制水垢形成的目的,加阻垢剂的方法也是目前应用最广的控制水垢的方法。
2.污垢的控制
要做好污垢控制就必须做好水循环中水质的处理、对补充水的处理同时要加入分散剂,增加旁滤设备,以减少污垢的形成。
3.循环冷却水系统微生物的控制
除了水垢和污垢的控制外,我们还必须加强对循环水系统中产生的微生物的控制。一方面,要控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质的指标;另一方面还可以对补充水进行混凝沉淀的预处理以及目前比较流行的噬菌体法等,是微生物不能得以繁殖,以减少对设备的腐蚀。
除了以上的方法之外,向循环水中添加杀生剂也是目前最有效和最常用的方法如氯、氯化异氰尿酸、臭氧、季铵盐、有机胺类、有机硫化物、次氯酸盐、二氧化氯、溴及溴化物、氯酚类、有机锡化物等。
四、结语
伴随着现代科学技术的发展,越来越多的循环冷却水方法在化工行业中得到应用并取得了很好的效果,既节约了企业的原材料,节省了生产的成本,提高了企业的经济效益,另一方面,也减少向环境中排放有害物质,保护了环境,符合了企业的长远发展的目标。
参考文献:
[2]沈东升等,“我国印染废水处理技术的现状和发展趋势”,《环境污染与防治》,1996,18(1),26。
[2]井出哲夫、加藤建司.理论与应用.[J]技报堂出版株式会社,昭和51年。
[关键词]DCS;仪表;自动化;循环水;自动加药
中图分类号:TG333.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)20-0397-01
概述:在现代化工行业中,循环水系统的正常运行对主工艺生产和设备维护有着重要意义。一般在正式投运之前, 必须经过冲洗、酸洗预膜等处理,合格的水质能延长设备的使用寿命,降低能耗。
循环水系统通过管道布置连接集水池、循环水泵、冷却塔、加药设备、软水设备、过滤器等设备(如图1),其每个环节与仪表及自动化息息相关。
一、循环水系统的仪表性能
随着现代技术的提高,仪表的种类和可选性越来越多,如测温有热电偶、热电阻、红外等,测压有膜盒压力变送器等,测流量有电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计、涡轮流量计、插入式流量计、孔板流量计等,测液位有雷达液位计、差压液位计、磁翻板液位计、投入式液位计等。项目设计前期根据现场循环水条件,温度区间,腐蚀情况,工作压力,工作流量,容器体积,检测项目等确定各类仪表的类型,测量方式和测量量程。常用接触式螺纹连接的铠装热电阻测量给水和回水总管的温度,常用膜盒式变送器测量给水和回水总管的压力,常用电磁流量计测量给水和回水总管流量,常用投入式或雷达液位计测量集水池的液位,其中集水池补水时水流波动较大,投入式液位计的探头应放入不锈钢丝网制成的固定护罩内,一方面过滤水池中杂质进入探头影响使用寿命,另一方面,减缓水流对探头的冲击,保证探头数据准确性。除此之外,就地仪表常用的有双金属温度计和压力表等,其中循环水泵进出口常采用耐震压力表,方便现场人员巡检时查看记录。
二、循环水系统的相关设备
设计单位根据项目主工艺和现场实际情况,设计集水池的容量及储存方式,循环水泵的送水量,冷却塔的冷却效率,从而决定设备数量,管道规格及走向,仪表类型及量程。
为方便操作及管理,现场动设备有就地控制和远程控制两种,远程控制由DCS系统根据工艺逻辑联锁控制和DCS手动控制组成,如循环水泵、冷却塔、软水装置中的补水泵、加药计量泵等的控制。加药装置由规定药剂溶液、溶液槽(配搅拌装置)、加药计量泵等组成(如图2)。
由于现场水质不一,规定溶液有多种。补水阀的开关和加药计量泵的联锁由DCS控制,当规定溶液混合后,搅拌并通过加药计量泵加压,随补充水投加到循环水系统。
检测仪,即能够检测水质各项参数,具有4-20mA信号输出到DCS的分析仪。水质检测一般包括电导率、PH值、氯离子、浊度、钙硬度等。一般现场条件限制,化验员每天取一次样品,人工分析,而且取样也往往是集水池表面的循环水,无法真实体现循环系统水质的真实情况。大型项目的循环水系统,就需要不同水层不同位置,多点取样,通过DCS控制不同取样管上的电磁阀,使循环水能够单独的按一定体积一定先后顺序流入样品槽。样品槽根据水质检测要求,内部相互隔开,各种在线分析仪同时检测,分析结果实时传递给DCS系统。最后,DCS控制电磁阀,排空残液,清洗样品槽,等待下一个取样点定量的循环水流入检测。从而降低化验员素质要求,降低工作量,保证测量数据的实时、准确与稳定。
三、循环水系统的DCS系统
确保运行可靠操作维护方便,一般现场采用就地控制和DCS系统控制相结合的原则,重要工艺参数的显示、控制、报警以及各机组的逻辑联锁保护控制均由DCS系统完成。其具有数据采集、控制运算、控制输出(包括顺序和间歇控制等)、设备和状态监视、报警监视、远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、图形显示、控制调节、报表打印、高级计算,以及所有这些信息的组态、调试、打印、诊断、系统下装等功能。系统具有开放性,能够上挂管理网的功能。而且有易操作性、可靠性、可组态性、可扩展性、冗错技术、实时性、经济性、有故障记忆功能和在线调试功能等特点。循环水系统中各仪表和设备的信号进入DCS系统(如图3)。
显示相关数据和状态,当液位不足,工艺要求循环量增加,水质检测超标等。DCS根据工艺要求,对应的控制循环水泵、冷却塔、加药计量泵、补水泵等,从而保证主工艺生产和设备的正常运行。
四、结束语
随着现代技术发展,自动化设计和仪表性能逐渐朝着简易操作、安全可靠、持续监测、动作灵敏、方便维护等方面发展,同时随着近年来行业发展的需要, 许多设备对于循环水水质稳定要求也将越来越严格,在实际项目中也越来越受到关注。
参考文献
关键词:三氯异氰尿酸 替代 液氯 实践
根据化工生产工艺设计,需要大量循环水通过换热器对系统进行冷却,循环水系统在运行过程中,由于随风逸散、水分蒸发等情况使循环水逐渐浓缩,造成循环水中所含的阴阳离子增加、盐类超标、pH值明显变化,导致水质恶化,而循环水中的营养成分、温度和PH值等内部条件也有利于微生物的繁殖,冷却塔一般位于高处,其充足的光照更是藻类生长繁殖的理想处所。
在传统工艺中,一般都采用对循环水添加液氯来实现对其降藻和杀菌,添加工艺成熟,化工企业广泛采用,但由于液氯为剧毒物品,一般的现场存放量都会超过临界量,因而还要按照重大危险源来进行管理,这就使得用低毒物品来替代液氯成为必然。近些年来,替代液氯的产品很多,本文通过在循环水中添加三氯异氰尿酸实现对液氯的替代做了详细分析。
一、替代方案的选择
在循环水中投加杀菌剂用于控制或杀死水中的细菌和真菌等微生物,对细菌和真菌等微生物生命活动的某方面进行干扰和破坏,从而达到控制其繁殖的作用,是一种普遍采用而且行之有效的方法。循环水系统一般以用氧化性杀菌剂为主,辅助使用非氧化性杀菌剂。
杀菌剂优劣选择主要从使用效能、经济性、安全环保性三个方面进行综合评定。目前使用的氧化性杀菌剂分为氯基杀菌剂(如液氯、次氯酸钙、次氯酸钠、三氯异氰尿酸、氯胺丁、二氯二甲基海因)、溴基杀菌剂(氯化溴、溴化钠、溴基二甲基海因、溴化丙酰胺)、过氧化物、二氧化氯(过氧乙酸、过氧化氢)及臭氧五大类;非氧化性杀菌剂主要以异噻唑啉酮、十二烷基二甲基苄基氯化铵为主。
作为氯基杀菌剂的代表,液氯是一种使用最广泛的杀菌剂,其具备杀菌速度快、效率高、杀菌谱广、投加便捷、费用低廉的优点,其杀菌机理是投加后生成HOCl,通过氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。液氯作为杀菌剂的缺点是其为剧,在储运环节存在较大安全隐患,根据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009中规定,当液氯储量大于5t时,应按重大危险源进行管理;同时其杀菌效果随PH值的升高而降低,在高碱度、高PH值或有NH3工况下运行时其耗量会增加;液氯使用后水中残留余氯会危害水生物,排水后会造成二次环境污染。
氯基杀菌剂中的三氯异氰尿酸,由于其杀菌作用与氯酸盐和氯非常相似,且具备稳定性高、容易存储、使用方便、安全、无残毒的优点,可以作为液氯的替代品使用。
溴基杀菌剂的杀菌机理与氯基相似,依靠与水反应后生成的次溴酸的氧化作用及释放出的活化溴与含氮物质形成的溴化胺干扰微生物的细胞代谢。溴基杀菌剂相比氯基杀菌剂对金属的腐蚀性要小,杀菌速度快,低浓度就有很好的杀菌效果,特别在水体PH值>8.0时,较氯具有较高的杀菌活性,其使用条件及环保因素都强于氯基杀菌剂,其最大的缺点是价格昂贵。由于溴基杀菌剂中的溴化钠、氯化溴稳定性、安全、环保性相对较差,腐蚀性较强;溴基二甲基海因、溴化丙酰胺(均为结晶粉末固体,微溶于水,易吸湿分解,一般采用人工定期投加,投加量分别为15mg/L和4-6mg/L)成为应用中的代表。
二氧化氯作为杀菌剂,其杀菌机理为依靠其较强的吸附穿透能力,与微生物接触时释放氧原子及次氯酸分子,有效氧化细胞内的酶,抑制微生物蛋白质的合成达到破坏微生物的目的。二氧化氯杀菌能力是氯气的25倍,用量小,杀菌谱广,适用PH值范围广,循环水PH值在6-10之内均能有效杀死绝大多数微生物,且不与水中NH3和有机胺反应。二氧化氯在水中稳定性高于游离氯,杀菌时效长,又是强氧化剂,对水中多种有机物有氧化分解作用。二氧化氯的应用缺点:费用很高且投加过程复杂,会带来安全问题。使用时必须现场制备或活化,气态一般采用氯酸钠和盐酸现场反应后投加,液态稳定性二氧化氯采用现场加酸活化后投加,固态二氧化氯除存储、运输方便外,也需要现场配制成液剂后才可使用。
臭氧作为杀菌剂其杀菌性能优于二氧化氯,其杀菌机理是与微生物蛋白质结合,达到破坏和钝化细胞呼吸所不可缺少的还原酶的活性的目的。其作为杀菌剂有以下优点:制备和使用不会引起环境及水体污染;降解后生成氧,不会增加水中的含盐量;能氧化水中有机物,可使水中生物沉积及藻类消失,明显降低水的浊度、悬浮物和CODcr。但由于臭氧挥发性强,不易在水中保留,必需现场发生,成本过高等原因,目前在工业生产循环水系统中应用并不广泛。
过氧化物作为杀菌剂主要有过氧化氢和过氧乙酸两种药剂,均属强氧化性危险化学品,虽是对环境最友好的杀菌剂,但由于其安全性差,很少被应用在循环水处理中。
综上所述,几种常用氧化性杀菌剂比较如下:
1.杀菌效能比较:O3>ClO2>Cl2>氯酸盐>强氯精≈溴基海因
2.安全环保性能比较:O3>溴基海因>ClO2>强氯精≈氯酸盐>Cl2
3.经济性比较:Cl2>氯酸盐>ClO2>强氯精≈溴基海因>O3
4.使用操作比较:强氯精≈溴基海因>Cl2>氯酸盐>O3>ClO2
从杀菌剂的使用发展前景来看,权衡环保、安全、杀菌效果及经济性之间的矛盾是药剂选用时必须面对的问题,使用广谱、高效、低毒、性价比高、对环境友好的水处理杀菌药剂是今后的必然趋势。在我国随着国家对企业安全、环保要求的提高,结合化工企业的实际,确定将替代药剂确定为三氯异氰尿酸,俗称“强氯精”。
二、替代前后杀菌剂与工艺
1.液氯
剧毒化学品是指具有非常剧烈毒性危害的化学品,大鼠试验,经口LD50≤50mg/kg,经皮LD50≤200mg/kg,吸入LC50≤500ppm(气体)或2.0mg/L(蒸气)或0.5mg/L(尘雾),液氯在我国的剧毒化学品目录中位于第84位,为第一类A级无机剧。对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急性中毒:轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷,出现气管炎和支气管炎的表现;中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿,病人除有上述症状的加重外,出现呼吸困难、轻度紫绀等;重者发生肺水肿、昏迷和休克,可出现气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气,可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。皮肤接触液氯,在暴露部位可有灼伤或急性皮炎。慢性影响:长期低浓度接触,可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等;可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。对环境有严重危害,对水体可造成污染。
液氯不会燃烧, 但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧,一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。
在我国GB18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》中规定,危险化学品重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元,并且规定液氯的临界量为5吨。
2.三氯异氰尿酸
又称TCCA,俗称强氯精,分子式C3Cl3N3O3,分子量232.4,有氯的刺激性气味,有效氯含量≥90%。白色结晶体,可根据要求制成重量不同的粒状,强氧化性,助燃,受热或遇水产生氯,是新一代广谱、高效、低毒杀菌剂。三氯异氰尿酸粉末能强烈刺激眼睛、皮肤和呼吸系统。三氯异氰尿酸对环境有危害,对水体可造成污染。三氯异氰尿酸必须贮存在阴凉、干燥、通风良好的仓库内,防潮、防水、防火。禁止与含有氨、铵、胺的无机盐和有机物混合和混放,禁止与易燃易爆物质混放,同时还应与还原剂、碱类等分开存放。
3.循环水添加液氯工艺及相关要求
循环水加氯系统由氯源提供系统,气体计量投加系统,监测及安全保护系统三个部分共同组成。
3.1氯源提供系统
氯源提供系统的功能是为真空加氯系统提供充足的连续气源。
此系统由液氯钢瓶、液氯钢瓶歧管组件、液氯钢瓶自动切换器、氯气过滤器和真空调节器及管路组成。共配置四个1000公斤液氯钢瓶,将四个液氯钢瓶分为两组,每组两个液氯钢瓶。两组液氯钢瓶互为备用,当自动压力切换系统的压力开关探测到工作瓶氯气压力降低到规定范围时,则自动切换到备用瓶中,启动备用气源,以保证连续供氯。
系统配置两套液氯钢瓶歧管组件。其功能是将每组两个液氯钢瓶连接在一起以保证同时供氯。汇流排由50×50角钢焊成,长2米,高0.5米,以承托柔性管和氯气管。液氯钢瓶阀旁要放置开关扳手,一旦漏氯,可立即关闭瓶阀。
为防止氯气中的杂质进入真空调节器和加氯机内,系统中配置两个氯气过滤器。
系统配置两台真空调节器,一用一备,相互连成加氯机的气源,但必须注意同一时间只能用一套,避免压力不同而相互影响。调压器要连接220V电源进行加热,避免氯气重新液化。止回器要附装DN15聚乙烯排气软管降坡通向室外,附装防虫罩。调压器以前装DN20无缝钢管,止回器以后装DN20PVC塑料管及塑料管件,直至加氯机。
为保证安全供氯,与每组液氯钢瓶相接的加氯歧管均配有隔离阀。该系统完全由人工来进行操作。从液氯钢瓶出来的氯气经过滤器去除掉杂质以后,以有压状态进入到真空调节器中。真空调节器将来自液氯钢瓶的有压氯气转变为负压状态,并通过管道流到加氯机间与加氯机相连。通过加氯机的加氯量要与水流量成比例控制,一般都是根据水流量事先设定一个投加量,当循环水水流量发生变化时,加氯机可按设定比例自动调节投加量。
此氯源提供系统的所有管路都采用厚壁无缝钢管。
3.2气体计量投加系统
此系统为加氯系统提供气体的精准计量及真空投加,包括真空加氯机和水射器。
加氯机进氯管从上面进入加氯机。DN20PVC出氯管从底部输出,经氯吸收间至室外埋入地下直至加氯点水射器。(DN20 输氯管长度只适用于150米以内,若长度在150至250米之间则管径应增为DN25,超过250米应增为DN32。)输氯管一旦出现破裂,则加氯机必须立即停止出氯,破裂处只能进入空气而不会泄漏氯气。这就是真空加氯在安全方面最大的优点。
配置两台真空加氯机(流量配比控制和复合环路控制),采用DN25固定喉管水射器。根据供水干管压力确定水射器高压供水压力和流量。但高压水的最低压力应不小于0.3Mpa,最低流量应不小于8立方米/小时。高压输水管径最小为DN25。水射器出口最短装DN25×0.6米直管段,然后装弯头、阀门和活接头,插入供水管。
为保证系统全真空运行,水射器安装在投加点。
3.3监测及安全保护系统
此系统是为加氯系统提供操作及运行监测,安全保护和报警的功能。由监测设备及安全保护设备组成。
配置两台电子秤,用于在线监测液氯钢瓶的总重或净重,并输出相应信号。在氯源提供系统中配置有两块膜片保护的氯压力表,用于监测氯气管线的压力。内装于加氯机内的膜片保护氯气真空表,用于监测加氯机控制阀上下游的真空管路真空度。在所有投加点水射器的压力水入口配置水压表,用于监测压力水水压;配置一台双探头漏氯报警仪,用于在线检测液氯钢瓶间和加氯机间氯气浓度,一旦氯气浓度超标及时提供报警。
在真空调节器中配有压力放泄阀。当有压氯气进入真空调节器中时,压力放泄阀启动,将氯气排放到室外,以免损坏设备。
当液氯钢瓶间的氯气发生泄漏时,漏氯处理由漏氯报警仪、轴流风机和氯气中和装置共同完成。当氯气出现泄漏时达到1ppm时,位于液氯钢瓶间的漏氯报警仪迅速作出反应;当氯气浓度达到3ppm时,该装置进行报警,同时给出信号联动开启轴流风机以排出氯气;当泄漏氯气浓度达到5ppm时氯气中和装置自动启动,同时关闭液氯钢瓶间的轴流风机,随后系统中的主机自动开启,将漏氯从地沟排出,被引入到吸收塔中,泄漏的氯气与碱液中和,漏氯处理系统投入正常使用。
3.4操作注意事项
操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴空气呼吸器,穿带面罩式胶布防毒衣,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。储存于阴凉、通风的库房。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。应与易(可)燃物、醇类分开存放,切忌混储。应严格执行剧毒物品“五双”管理制度。
4.三氯异氰尿酸添加工艺及相关要求
4.1添加工艺
在循环水吸水井顶上安装有强氯精溶解槽不锈钢框,人工将三氯异氰尿酸放置于不锈钢框内,再将不锈钢框缓慢放入循环水池中,通过水流将其溶解。根据循环水水质情况确定投加频次和投加量。强氯精的溶解时间约为24小时。此外在循环水系统回水管道上安装余氯在线分析仪,或溶解期间每4小时人工检测一次循环水回水余氯并记录观察余氯变化。
4.2操作注意事项
投加时操作人员必须佩戴护目镜、防毒防尘口罩及防酸碱手套。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。投加时动作应轻缓,投加点通风应良好。
三、替代试用情况
循环水系统负责向装置输送经降温后的合格循环水,要求余氯在0.3-0.6之间。具体投加情况:
1.投加计划和方案
根据《循环水氧化性杀菌剂替换试验申请报告》,三氯异氰尿酸日使用量在100公斤左右,投加方式为人工冲击性投加。根据循环水水质及气温变化情况,4-6月每天投加100Kg,计划用量约9吨,7-9月份每天投加120Kg,计划用量约11吨。
初次投加测定水中余氯,控制余氯大于0.4mg/l。
正常运行水质监测指标:回水余氯0.3-0.6mg/L (投加4小时后采样分析)。
2.投加过程
投加采用将三氯异氰尿酸加入不锈钢框后放置在循环水中,投加地点2-3个,投加方式采用人工冲击性投加,投加频率为24小时一次。
3.替代效果数据及对比分析
循环水系统投加三氯异氰尿酸,最初投加时为75Kg/天,根据余氯情况逐步增加到100Kg/天,最后稳定在100-120Kg/天。通过对循环水系统投加液氯后系统的余氯统计发现,4月份投加时,余氯最大时为0.8mg/l,最小时为0.2mg/l,平均为0.45mg/l;5月份余氯最大时为1.0mg/l,最小时为0.1mg/l,平均为0.37mg/l;6月份余氯最大时为0.6mg/l,最小时为0.2mg/l,平均为0.39mg/l;7月份余氯最大时为0.8mg/l,最小时为0.2mg/l,平均为0.34mg/l;8月份余氯最大时为0.9mg/l,最小时为0.2mg/l,平均为0.41mg/l;9月份余氯最大时为0.8mg/l,最小时为0.3mg/l,平均为0.36mg/l。通过运行发现,当系统余氯小于0.3 mg/l或更低时,对系统投加非氧化性杀菌剂进行杀菌后,再加三氯异氰尿酸,系统余氯就可恢复至0.3 mg/l以上。据此可说明对于循环水系统来说,只要投加量合适,再辅以非氧化性杀菌剂,三氯异氰尿酸完全可以满足循环水杀菌要求。
四、评价结论
1.投加液氯特点
1.1优点
1.1.1使用范围广,使用历史长,工艺成熟。
1.1.2最大的优点是运行成本低。按每天投加液氯150-200Kg计,每月为4.5-6吨,按照每吨液氯1600元,每年液氯的购买成本为9-12万元左右。
1.2缺点和不足
1.2.1投加系统复杂。有供氯系统、计量系统、安全系统,由于液氯有强腐蚀性,造成设备故障多,如控制阀腐蚀泄露、单向阀泄露、加氯机连接管老化等,会出现漏氯现象,影响设备正常运行,还会威胁到巡检人员的安全。
1.2.2现场作业场所要求高。液氯为剧,空气中氯达到40-60mg/l时,呼吸0.5-1小时即会对人造成伤害,一方面要求作业环境良好,如通风、报警、应急等,另一方面对作业人员安全素质要求高。
1.2.3管理难度大。一般最低限度按照投加场所四瓶在线,四瓶备用计算,存放量为8吨,超过了液氯构成重大危险源的临界量(5吨)标准,需要依照国家对重大危险源管理规定进行相关的辨识、定期评估、登记建档、在安监部门备案,在日常管理中,还需要编制应急预案并定期演练。同时,购买时还需经公安部门同意后办理准购证,运输等要求苛刻。
2.投加三氯异氰尿酸特点
2.1优点
2.1.1投加过程简单,三氯异氰尿酸为固体粒状,储存性佳且稳定性高,使用安全方便。
2.1.2有强大粘泥剥离能力,有利于水质很快恢复。
2.1.3对添加系统不必进行大的改造,只要制作不锈钢框及相关吊装的电动或手动葫芦即可,实施简便易行。
2.2缺点和不足
2.2.1投加时一般采用人工将强氯精颗粒放入不锈钢框内,用电动或手动葫芦将不锈钢框放入循环水中,通过逐渐溶解,达到缓慢杀菌的目的,人工劳动强度大,而且不准确,水中的余氯与投加量无法实现精密控制。
2.2.2最大的缺点是运行成本高。按每天投加100-120Kg计,每月为3-3.6吨,按照每吨13000元,每年的购买成本为47-56万元左右。
3.结论
3.1对于化工生产使用循环水系统的降藻和杀菌来说,只要投加量合适,同时辅以非氧化性杀菌剂,三氯异氰尿酸完全可以满足稳定循环水水质的要求。
3.2随着对工艺安全要求的提高,用低毒物质三氯异氰尿酸替代高毒物质液氯也是大势所趋,它能大大降低工艺危险性,减少甚至消除对人身和环境的危害。
3.3用三氯异氰尿酸替代液氯实施简单易行,大大提高了安全可靠性,但日常运行费用增加。
参考文献
[1]污水处理工,2011年8月,中国石化出版社.
[关键词] 慢性荨麻疹;特异性免疫;血清白介素-18
[中图分类号] R758.24 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2012)01(b)-037-02
Clinical effect of specific immunotherapy on patients with chronic urticaria and their serum interleukin-18
LI Weixiong LIANG Shurong CAI Zhongqun ZHANG Guanping
Department of Dermatology, the People's Hospital in Yunfu City, Guangdong Province, Yunfu 527300, China
[Abstract] Objective To explore the clinical effect of specific immunotherapy on patients with chronic urticaria and their serum interleukin-18. Methods 68 patients with chronic urticaria from September 2008 to October 2010 in our hospital were selected as the subjects in this study and were randomly allocated into two groups, including observation group and control group, each of which had 34 cases. In control group, the patients were given antihistamine drug following oral administration with the dosage of 10 mg once a day for three month. In observation group, the patients were given allergen test with fast insertion on skin and specific immunotherapy for 12 months was performed to test specific IgE based on the treatment of control group. The patients in two groups received BCG Polysaccharide and Nucleic Acid preparation following intramuscular with the dosage of 0.5 mg once every other day for 3 months. Results The total effective rates were 82.35% in observation group and 58.82% in control group respectively with statistical significance (P < 0.05). For the level of IL-18, there was statistical significance between pretreatment and posttreatment (P < 0.01). Besides, there was significant difference between control group and observation group (P < 0.01). Conclusion The specific immunotherapy can make IL-18 down regulation and rectify Th1/Th2 cytokine dysfunction in patients with chronic urticaria.
[Key words] Chronic urticaria; Specific immunotherapy; Serum interleukin-18
慢性荨麻疹(chronic urticaria,CU)是皮肤科临床常见的慢性疾病。临床以皮肤、黏膜的局限性、暂时性、瘙痒性潮红斑和风团为主要特征。特异性免疫疗法(SIT)已成为过敏性疾病的一种有效干预方法[1]。笔者2008年9月~2010年10月采用特异性免疫治疗慢性荨麻疹30例,取得了满意的疗效,现报道如下:
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2008年9月~2010年10月在我院门诊就诊的慢性荨麻疹患者68例作为研究对象。纳入标准:①诊断符合中国人民总后勤部卫生部制定的《临床疾病诊断依据治愈好转标准》中有关慢性荨麻疹的诊断标准[2],即皮肤突然出现形状不一、大小不等的风团,边界清楚;皮疹复发发作,发无定处,异常瘙痒,退后不留痕迹;皮肤划痕试验阳性;病程在6周以上。②经过变应原皮内试验吸入性致敏原检测阳性。③2个月内未应用过免疫抑制剂和皮质类固醇激素及1个月内未使用过息斯敏等影响全身免疫功能的药物。④停用抗组胺药超过1周。⑤年龄在18岁以上或65岁以下。⑥患者自愿参加,且知情同意。排除标准:①排除红斑狼疮、皮肌炎、风湿性关节炎、天疱疮等自身免疫性疾病。②合并有肝肾功能异常,或有胃溃疡、胃炎、肿瘤或合并感染者。③其他严重系统性疾患的荨麻疹患者。妊娠或哺乳期女性。④一周内有服用治疗荨麻疹的药物或服用影响机体免疫力药物者。⑤不能坚持完成治疗者。共纳入68例患者,其中,男36例,女32例;年龄19~65岁,平均(32.45±7.82)岁;病程6周~10年,平均(3.4±2.8)年;发病频率(7.6±2.4)次/月。将入组的68例患者按国际通用随机字母表随机分为对照组和观察组,每组各34例。两组患者在性别、年龄、病程等一般临床资料方面比较,差异均无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。
1.2 方法
对照组予以抗组胺药物[地氯雷他定片(商品名:信敏汀)10 mg,每日1次口服]治疗,连续服用3个月。观察组在对照组治疗基础上根据患者皮肤点刺过敏原试验及特异性IgE检测结果采用特异性免疫治疗。即根据慢性荨麻疹患者的过敏原种类和SIgE级别配置脱敏注射液和初始浓度。第1次常规用0.1 mL注射,2次/周,递增量为0.1 mL/次,10次为1个疗程。第2个疗程更换为浓度级别为初始浓度10倍的脱敏注射液,每一浓度级别依次类推,直至1∶102浓度注射完毕即完成常规脱敏疗程,并以每次注射剂量为0.5 mL维持治疗,特异免疫治疗疗程为12个月。两组患者同时予以卡介菌多糖核酸注射液0.5 mg肌注,隔日1次,连续应用3个月。
1.3 血清白介素-18水平检测方法
两组患者于治疗前后空腹抽取外周血3 mL,分离血清,置于-20℃保存,采用ELISA(双抗体夹心法)法测定白介素-18(IL-18)水平,试剂盒由上海森雄科技实业有限公司提供,具体操作按照试剂说明书进行。
1.4 临床疗效判定标准
参照文献[3]拟定:①显效:皮疹完全消退,瘙痒等自觉症状消失;②有效:皮疹消退,瘙痒症状明显减轻;③无效:皮疹消退不明显,瘙痒症状未见改善。
1.5 统计学方法
采用SPSS 12.0统计软件完成统计处理,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,计数资料采用χ2检验;P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组慢性荨麻疹患者临床疗效比较
观察组总有效率为82.35%,对照组总有效率为58.82%,两组总有效率比较差异有统计学意义(χ2=4.533,P < 0.05)。见表1。
表1 两组慢性荨麻疹患者临床疗效比较[n(%)]
注:与对照组比较, *P<0.05
2.2 两组慢性荨麻疹患者治疗前后血清白介素-18水平变化比较
治疗后观察组IL-18水平与治疗前比较,差异有高度统计学意义(P < 0.01),与对照组比较,差异有高度统计学意义(P < 0.01)。见表2。
3 讨论
慢性荨麻疹是一种常见的过敏性皮肤病,其发病机制尚不完全明确,研究认为可能与饮食、药物、感染及自身免疫性等因素有关[4-6]。有研究[7-8]表明,慢性荨麻疹的发病机制可能分为免疫性和非免疫性两种途径,与免疫反应有关的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型变态反应;由组胺释放剂引起的为非免疫性。其病理表现血管周围分布HLA-DR抗原的T辅助细胞,部分患者在毛细血管和毛细血管后静脉壁内有中性粒细胞浸润,但无结构损害。慢性荨麻疹临床表现风团和(或)血管性水肿,风团表面光滑,红色或粉红色,周围可有鲜红的红晕。慢性荨麻疹患者可出现不同程度的皮肤点刺试验阳性和(或)血清中变应原SIgE抗体阳性。T辅助细胞亚群(Th1/Th2)功能失调与过敏性疾病发病密切相关。Thl与Th2之间相互调节,相互制约,处于动态平衡,维持着机体正常的体液免疫和细胞免疫。IL-18能通过产生IFN-γ、Th1细胞分化诱导和B细胞合成IgE受抑制。本组研究发生,通过特异性免疫治疗,能够使慢性荨麻疹患者血清IL-18水平下调,与治疗前比较差异有高度统计学意义(P < 0.01),治疗后与对照组比较差异有高度统计学意义(P < 0.01)。观察组总有效率为82.35%,对照组总有效率为58.82%,两组总有效率比较差异有统计学意义(P < 0.05)。笔者认为可能是特异性免疫治疗下调IL-18,使抑制B细胞分泌IgE作用减弱,使Th2细胞因子的表达水平增强,慢性荨麻疹患者Th1/Th2细胞因子的失衡得到纠正,进而发挥其治疗作用。
[参考文献]
[1] 李仰琪,龚业青,梁艳华,等.特异性免疫治疗对慢性荨麻疹患者血清白介素-5、干扰素-γ水平的影响[J].右江医学,2009,37(3):264-265.
[2] 中国人民总后勤部卫生部.临床疾病诊断依据治愈好转标准[S].2版.北京:人民军医出版社,1998:292.
[3] 吴建诚,郑晓,陈齐春.卡介菌多糖核酸治疗慢性荨麻疹的疗效及对血清IgE的影响[J].河北医学,2010,16(4)392-393.
[4] 赵会亮,彭希亮,杨素玲,等.地氯雷他定联合复方甘草酸苷治疗慢性荨麻疹疗效观察[J].医药论坛杂志,2011,32(7):53-55.
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[7] 应华亨,吴力争.卡介菌多糖核酸联合西替利嗪治疗慢性荨麻疹39例[J].中国药业,2010,19(3):50-51.