核电厂冷源系统化学加药法海生物防治方法建议_林政霖.pdf

表 1某电解海水制氯厂家标准海水中氯离子浓度/（mg L-1）建议使用情况（Cl-）10 000不可能或不现实的（Cl-）=10 00015 000难以行得通的（Cl-）=15 00018 000可应用范围（Cl-）=18 00022 000推荐使用范围核电厂冷源系统化学加药法海生物防治方法建议林政霖，余远红，张术勇（台山核电合营有限公司化学环保部，广东台山529200）摘要：滨海核电厂通常采用投加次氯酸钠方法来抑制海水循环水系统的海生物生长与附着。介绍了随着核电运行时间增加，加氯防治出现的问题，并对非氧化杀生剂的种类、应用案例以及非氧化杀生剂的监测方式进行了阐述，建议采用定期投加非氧化性杀生药剂和次氯酸钠相结合的方式，以保证核电海水循环系统中的海生物防治效果。关键词：海生物防治次氯酸钠非氧化杀生剂中图分类号：TM623文献标识码：A文章编号：1004-7050（2022）09-0082-02引言滨海核电厂循环水系统一般采用开放式海水直流循环冷却方式，直流式海水冷却系统的最大问题是海生物的附着污染。海生物的种类视海域分布而有所不同，但主要是牡蛎、藤壶、贻贝、藻类等，其主要危害有：1）循环水取水涵道、入口隔栅及拦污栅上容易生长大量生物，从而造成管线、设备及冷却系统的堵塞、结垢和腐蚀；2）旋转滤网和循环水取管道也易积聚大量贝类及藤壶等，清理工作量极大，时间较长，费用较高1；3）凝汽器海水侧钛管会被生物附着堵塞，造成进出口压差升高，降低机组效率，影响机组正常运行安全。为防止海生物附着污染，核电厂目前常用的方法是通过建造制氯站或购买工业成品次氯酸钠溶液，往海水循环水系统中投加大量的次氯酸钠，利用其强氧化性对海生物的孢子和幼虫进行杀灭，从而达到抑制海生物生长的目的。次氯酸钠虽然对于藻类、贝类等海生物有较好的控制作用，并且能较好的对污染海生物进行剥离和清洁，但因投加的浓度不同，某些海生物遇到次氯酸钠后可暂时停止活动，之后又可持续生长，且长期使用会造成抗药性。持续投加次氯酸钠消耗量大，对环境影响大2。1核电站加氯防治海生物污损现状1.1核电取水隧洞加氯国内某核电站建有长距离的取水隧洞，夏季时海水温度较高，海生物生长较快，为防止海生物附着，在隧洞入口上设计有加氯装置，外购 10%浓度的次氯酸钠，从取水隧洞进水口加入构筑物内，流量大约为5 m3/h，冲击性加药质量浓度为 1 mg/L。即便如此，隧洞前 1 000 m 海生物生长得比较少，而 1 000 m 后隧洞内海生物逐渐增多，在大修期间还是需要增加人工清理海生物的方式，这大大增加了大修时间和核电站的冷源安全风险。1.2低盐度海水电解制氯某核电对海水水质进行了大量分析工作，全年雨水较多且排至制氯系统取水区域，造成全年约 1/3 以上时间制氯用海水的氯离子质量浓度小于 15 000 mg/L，而正常海水的氯离子质量浓度值在 19 000 mg/L 以上。表 1 为某电解海水制氯站厂家标准，可以看出制氯站厂家对低盐度的海水制氯持谨慎态度。低氯海水直接影响制氯系统的电解槽产量，引起制氯系统不稳定或出力不足，若是强行提高电流以达到产量，势必会造成电解槽阳极板及其它部件的加速损耗。若产氯量不足导致加药浓度偏低未能对海水中的海生物幼体完全杀灭时，这样就提高了海生物在系统内附着的风险。2核电站 CTE 系统运维现状国内核电站大都建设有制氯站（CTE 系统），目前各电厂制氯站出现的运行缺陷问题较多，主要有四个方面的问题：电解槽产生电火花；电解槽阳极寿命过短；电解槽漏液问题；电解槽频繁槽压高问题。如图 1 所示，为典型的电解制氯阳极板问题，左图为阴阳极板搭接产生电火花缺陷问题，右图为阳极涂层脱落导致寿命变短。虽然核电站目前冷源的加药方式基本保障了核电的冷源安全，但随着制氯系统的逐渐老化，制氯效率逐渐下降，设备维护成本已呈逐收稿日期：2022-04-27作者简介：林政霖，男，1979 年出生，毕业于长沙理工大学，本科，工程师，从事核电站化学水处理相关工作。总第 205 期2022 年第 9 期山西化工Shanxi Chemical IndustryTotal 205No.9，2022DOI:10.16525/14-1109/tq.2022.09.033图 1电解制氯系统阳极板典型问题专题讨论2022 年第 9 期年上升趋势。3非氧化杀生剂辅助加药3.1非氧化杀生剂种类从目前杀生剂的应用来看，氯气和氯化产物为主的氧化性杀生剂应用较为广泛，但存在易造成海洋环境污染，长期使用会导致海生物产生抗药性等问题。非氧化性杀生剂对贝类、蛤类等有独特的杀灭效果，试剂对设备没有腐蚀，加药设备简单，维护量极少。因此，在滨海火电厂或液化天然气生产单位的循环水系统中，常采取氧化性杀生剂与非氧化性杀生剂交替使用的方案防治海生物污染，可防止冷却水系统中的海生物产生抗药性，从而取得良好的效果。目前已有应用的典型非氧化杀生剂种类有季铵盐、季膦盐、有机胺类3等，季铵盐类以十二烷基二甲基苄基氯化铵为代表，但药剂持续时间短，细菌易对其产生抗药性且使用时泡沫多、不易清除等缺点。为了克服上述缺点，国内外又开发出了双烷基季铵盐、双季铵盐、聚季铵盐等。季膦盐类产品的出现是目前杀生剂最新进展之一。这类化合物与季铵盐有着相似的结构，只是以磷阳离子代替氮阴离子。迄今虽然对它的各种性能参数认识并不全面，但它用于工业水处理及油田水处理确实具有高效、快速、广谱，对环境、鱼类具有低毒，易生物降解和使用方便等优点。有机胺类非氧化防污剂，主要为有机脂肪胺乳液，其在海生物表面形成一层分子薄膜，具有分散和剥离生物粘泥，驱离和防止海生物附着的作用，可以大幅减少次氯酸钠的使用。主要非氧化杀生剂（抑制剂）及其优缺点，如表 2所示。3.2生物监测联用非氧化杀生剂在加药过程当中，可进行实时监测凝汽器进出水温差、凝汽器进出水压差、凝汽器真空度、汽轮机排气温度等，除此之外还可以对冷源海生物生长情况也进行实时监测。监测设备，如图 2 所示。附着在设备上的生物膜会产生微小的直流生物电流，通过对直流电流的测量即可对生物附着情况进行实时监测，并可借此判断加药是否有效，并对加药量进行控制。4总结建议长期依靠次氯酸钠杀灭海生物，会使海生物产生抗药性，导致该方法对部分海生物杀灭不彻底。为确保核电站冷源安全，推荐采用定期投加非氧化性杀生药剂和次氯酸钠相结合的新方式，则可以有效地解决该问题，保证系统中海生物的杀灭效果。详细建议如下：1）非氧化杀生剂不具备广谱杀生效果，是否能杀死特定核电海域的不同种类的海生物，需要在核电现场验证；2）宜在核电现场搭设实验台架，并根据核电现场制氯站的运行性能，以得出详细的且适用于核电的不同时段、季节、气候、潮位的联合加药(次氯酸钠+非氧化杀生剂）方案；3）台架实验结束后，方可进行非氧化杀生剂的冷源投加应用。不同时间海生物的生长周期变化较大，每年的生物周期和生长特点均略有差异，需要根据实际情况及时调整海生物控制策略；4）现场联合加药时，应实时监测冷源海生物生长情况、凝汽器进出水温差、凝汽器进出水压差、凝汽器真空度、汽轮机排气温度等。参考文献1於凡，许波涛，李勇，等.海生物暴发对核电厂冷源系统的影响分析及对策探讨J.给水排水，2018，44（2）：61-64.2宋伟伟，贾思洋，周晓光，等.滨海电厂循环水系统海生物污染防治J.全面腐蚀控制，2013（3）：23-25.3田林，姚光源，王向明，等.一种非氧化性海生物杀生剂的性能研究J.工业水处理，2014，34（7）：59-61.表 2不同杀生剂（抑制剂）的优缺点种类非氧化杀生剂类型季铵盐、季膦盐等有机胺类（脂肪胺类海生物抑制剂）典型产品Biosperse 750AY2001Bulab6002M432EGD作用机理与生物内部细胞作用，破坏有机体（毒理型）阻止海生物在介质表面附着优点对于贝壳类/软体类污损生物有很好的控制作用；选择性强，对于有益生物不会造成任何影响；对环境影响较小；对生物的破坏是不可逆的；无需长期持续投加，药剂消耗量小。对各种海洋生物、污泥都有很好的剥离和抑制效果，控制范围广；能持久停留在介质表面；可减少管道材料的磨损；分解产物中没有有毒成份，可生物降解，对环境影响几乎可以忽略缺点单型药剂因为其选择性，不具备广谱杀灭的效果；对海藻/水螅的杀灭效果一般，污泥剥离效果一般无法杀死成体的海生物，但能防止附着图 2微生物监测仪设备及数据分析案例（英文摘要下转第 88 页）林政霖，余远红，张术勇：核电厂冷源系统化学加药法海生物防治方法建议83山西化工第 42 卷Study on the Problems and Solutions of Coal SamplingGao Xiang（Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Industry Group Co.,Ltd.,Jiexiu Shanxi 032000）Abstract:Coal sampling and sample preparation are two of the most important operation links in the coal molecule,and they occupy animportant position.They have a direct impact on the quality of coal,and have an important impact on the long-term development of coalenterprises and the development of society.Therefore,coal sampling has also received extensive attention.In the actual operation,theoperation effect of coal sampling is often adversely affected by various problems,which are not conducive to the long-term development ofcoal enterprises.This paper analyzes the problems in coal sampling,and puts forward corresponding countermeasures,to provide referencefor relevant staff.Key words:coal sampling;problem analysis;solutions参考文献1朱伟杰.煤炭采制样存在的问题与解决对策J.云南化工，2017，44（6）：79-81.2王步花.煤炭采制样常见问题分析及对策J.洁净煤技术，2013，19（3）：57-59.3房潇.煤炭采制样常见问题分析及对策J.中小企业管理与科技，2015（22）：256-257.（上接第 79 页）Application Research of Grouting Filling Technology in Goaf Passing Roadway of FullyMechanized Mining FaceGuan Yu（Zhenchengdi Mine,Shanxi Coking Coal Xishan Coal Electricity Group Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi 030053）Abstract:When the mining face passes through the goaf,the ground pressure is relatively obvious,the coal wall is severely fragmented,and even the support is pressed and reversed,which seriously restricts the safety product