南化公司三循是为南化公司氮肥厂甲醇分厂甲醇装置、空分装置、供氢装置提供冷却水的循环水装置，该装置有两座逆流塔，设计循环量为4000t/h，系统容量为2000m3，设计浓缩倍数为2.5。这套系统1992年4月投入运行时，实际循环量约为3000t/h，杀菌灭藻剂为液氯及季铵盐，缓蚀阻垢剂为聚磷配方，投用初期系统运行状况一般，由车间自己管理，仅对少数几个水质指标进行分析，分析频次低，厂、公司基本上不管。
1997年12月，因成本及市场等原因甲醇装置停运。从这时起，这套循环水装置主要为空分、供氢装置提供循环冷却水，热负荷明显降低，循环量仍为3000t/h，在1999年11月，考虑电耗成本，将循环量调整为1800t/h(停开一台小泵)。
自1998年3月起，系统供水区域内的3#空压机的两台中间水冷器出现了几次堵塞现象(中冷器3A、3B均为板式，材质为铝，1997年8月份大修时更新，以前的板式换热器为碳钢材质，因腐蚀不能使用而更新)，具体表现在冷却效果不能保证，即被冷却的空气温度降幅不够。为解决此问题，自1998年4月起两次更换了药剂厂家，缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂也相应作了适当的调整，进行了一系列原因分析及水稳调整工作。
1 系统现状
1.1 工艺概况
该分厂空分工段有三台空压机。正常情况下空压机两开一备。由于空气在压缩过程中温度要升高，影响空压机的等温效率，故为提高打气量，降低空气进入下一级的温度，在每台空压机的一段(空压机一、二级)与二段(空压机三、四级)之间、二段与三段(空压机五、六级)之间各设一只中间水冷器，即一台空压机配两只中间水冷器(中冷器不能串用)。1#、2#空压机的中冷器为列管式，只有3#空压机的中间水冷器是板式。
工艺要求空压机各段出口空气温度<130℃；经中间水冷器冷却后空气温度<50℃。即在正常情况下，空气经一段(一、二级)压缩后，空气温度应<130℃，进A中冷器冷却后温度应<50℃，然后进二段(三、四级)压缩，压缩后空气温度也应<130℃，进B中冷器冷却后空气温度应<50℃，然后进三段(五、六级)压缩，再进末端冷却器冷却后进入下一道工序。
循环水系统由于甲醇装置停产，热负荷低，运行工况为：浓缩倍数约为1.5；进出水温差平均只有1.3℃，pH值7.1～8.5，大多数在8.0以下；系统的另一个明显的不足是系统容量较大。
1.2 运行中遇到的问题及临时措施
自1998年3月起，就陆续出现板式换热器运行时间不长，需被冷却的工艺介质———“空气"冷却效果达不到要求的状况。
在这一段时间，由于3#空压机板式中冷器易出现工艺指标超标现象，故平时只好将3#空压机及其中冷器安排在备用设备的角色上，其它空压机需检修时才短时间启用，当其运行一段时间出现工艺指标超标时停运，在处理措施上则采取单台化学清洗以使其处于备用状态。
2 原因分析及对策
2.1 垢样分析
从运行使用状况来看，3#空压机1997年8月安装好，1997年11月投用，投用初期，由于是新设备，工况较好，再加上连续运行时间不是很长，没有出现明显的工艺指标超标现象，但在投用不到半年，即1998年3月份就出现了较明显的问题，这就引起了重视，相应的原因分析及系统调整工作一直在进行。
从几次板式换热器解体状况来看，主要是堵塞问题，板式换热器间隙小的缺点充分暴露出来，几次采取的垢样状况及分析数据见表1。

从垢样分析结果来看，1999年9月前使用甲厂的药剂，三份垢样中都有一定量的550℃灼烧减量、CaO、MgO、Al2O3、P2O5，说明有污泥沉积、药剂沉积及一定的腐蚀、结垢现象；1999年9月后使用乙厂的药剂，主要是污泥沉积和锌盐沉积问题(乙厂考虑浓缩倍数较低，在调整药剂配方时增加了锌盐)。
2.2 对策
2.2.1 更换药剂厂家
在使用甲厂药剂的一年半的时间内，由于板式换热器的连续运行时间太短，不利于化工装置的安全运行，车间技术人员与药剂厂技术人员密切配合，在配方上作了一些调整，在操作上给予配合，力求解决这一问题，但效果不理想。甲厂又没有应具备的资质，故经上级批准，决定采用乙厂的药剂。
2.2.2 对全系统进行清洗预膜
这套循环水系统自1992年投用以来，由于多方面的原因，除刚开车时对全系统进行过一次清洗预膜外，以后从未进行过清洗预膜，1999年，在公司加大工业水管理力度的情况下，利用8月份的大修机会，对系统进行了一次较彻底的清洗预膜工作。
2.2.3 增加监测、连续加药等设施
为加强工业水的管理力度，于1999年10月购置并安装了监测换热器、挂片架；为了保持连续加药又购置了进口计量泵，使该系统做到了连续加药。
2.2.4 工艺及配方调整
(1)刚用乙厂的药剂时，使用的是“有机磷+锌+第三组分"配方，氧化性杀菌灭藻剂是“稳定性二氧化氯"，非氧化性杀菌灭藻剂是“戊二醛类"，初期使用效果较好，但在1999年11月份，3#空压机板式中冷器在连续运行768h后又出现了冷却效果达不到要求的情况(与原来只能连续运行不足150h相比大大改善)，3A中冷器停用前出口空气温度达到了91℃(该温度有个缓慢爬升过程)，超过了不大于50℃的工艺控制要求，停机解体发现水侧堵塞得较严重，除有少量银灰色颗粒外，也有麻绳纤维状杂质，说明9月份大修更换钢管施工时带入杂质较多，循环水水池过滤网可能有故障，经垢样分析(见表1)，发现550℃灼烧减量较多，加上12月底又出现粘泥剥离效果欠佳情况，判断杀菌效果不理想。由于稳定性二氧化氯现场活化产生刺激性气体气味大，操作工人意见多，活化效果不易保证，故将氧化性杀生剂由二氧化氯改为优氯净。
(2)优氯净投加质量浓度为100mg/L，每周加一次，非氧化性杀生剂仍用戊二醛类，也是每周加一次，这种投加方式刚开始效果还可以，但后来出现总铁超标的现象(由原来的不到0.50mg/L上升到0 80mg/L左右)，从回水监测挂片上也看到有轻微的腐蚀产物，预示系统有腐蚀倾向，经分析可能是优氯净投加浓度偏高，优氯净导致的腐蚀有加剧倾向，板式换热器仍出现堵塞征兆，空气温度爬升超过50℃。
(3)将优氯净投加方式进行调整，投加质量浓度调整为25mg/L，每周加三次，非氧化性杀生剂仍为每周加一次；为解决系统总铁偏高问题(垢下腐蚀)，药剂厂在缓蚀阻垢剂的配方上作一些调整，增加缓蚀成分；同时为考虑供水成本，将两台循环水泵中的小泵停运，即循环量由3000t/h调为1800t/h，系统在这种状况运行一段时间后，仍未解决总铁偏高的问题，又出现粘泥增多的新问题，异养菌监测结果连续再次超标(分别为7.2×105mL-1和5.9×105mL-1)，相邻的循环水系统的异养菌要低得多(不到1000mL-1)，板式换热器仍出现堵塞征兆。
(4)在确认缓蚀阻垢剂没有问题的情况下，经分析，最近一段时间的运行工况，系统容量基本与小时循环量接近，杀菌后系统置换量不够，没有被完全杀死的细菌不能及时排出系统，他们迅速大量繁殖，导致出现大量生物粘泥，出现较明显的垢下腐蚀，造成总铁仍居高不下，板式换热器仍有堵塞征兆。于是再次进行工艺调整，投运元月份停运的小泵，将循环量提高，由1800t/h恢复到3000t/h，以提高板式换热器内的水流速度；将氧化性杀生剂的投加方式仍改为按100mg/L浓度投加，每周一次，但要提高总磷的浓度在9mg/L以上；非氧化性杀生剂配方进行调整，增加新开发的季铵盐类的含量，并增加渗透剂的含量，减少锌盐的含量，每周加1～2次，投加质量浓度为100mg/L；每次杀生后，加大置换量，置换到系统总铁低于0.5mg/L。此次调整后，从2000年4月26日，到6月24日，3A、3B两台中冷器在正常控制指标范围内已连续运行了近二个月，达到了1430h，水质监测指标也基本正常。
3 结论
(1)板式换热器堵塞与低浓缩倍数、低流速、杀菌灭藻控制不当导致的生物粘泥多有关，乙厂的水处理药剂经调整较适合于三循。
(2)经缓蚀阻垢等药剂配方调整、杀生剂投加方式调整和加强管理，基本解决了板式换热器运行时间不长就出现堵塞的问题，效果对比见表2。
(3)在使用中要注意优氯净的用量，防止使系统向腐蚀方向发展的倾向。