擒拿示蹤劑消失的“元兇”

研究目的

  在環(huán)保要求的大背景下，越來越多的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)被強制要求使用無磷阻垢緩蝕劑。無磷阻垢緩蝕劑含有很低的總磷，而且該部分總磷也不一定是有效成分。另外大部分地區(qū)的補充水中也含有少量的總磷，補充水中帶進(jìn)的總磷與藥劑貢獻(xiàn)給循環(huán)水的總磷占比相當(dāng)可觀。那么傳統(tǒng)的用檢測總磷的方法來反應(yīng)循環(huán)水中藥劑濃度的方法受到了挑戰(zhàn)。

  從業(yè)的相關(guān)專家進(jìn)行了多年的探索，但是一直沒有可靠的人工化驗方法替代總磷。近年來出現(xiàn)的惰性熒光（簡稱PTSA）示蹤法，有效的解決了上述問題。

  但循環(huán)水處理過程中還要添加其他化學(xué)藥劑，如：氧化性殺菌劑、非氧化性殺菌劑、硫酸、銅緩蝕劑等。其中氧化性殺菌劑一般為沖擊投加，投加頻次顯著，投加濃度按有效氯計算約5-10ppm。投加后約1-24小時余氯揮發(fā)至完畢。在這個過程中，對PTSA的濃度如何影響，影響程度有多大，將是本文探討的內(nèi)容。

研究方法

 主要選取安裝有水云蹤產(chǎn)品、同時加藥方案設(shè)計為沖擊性投加氧化性殺菌劑的客戶，利用ORP值的明顯波動來判斷確定加氧化性殺菌劑的時間和作用時間。在此期間，查看PTSA測試值的變化，來說明沖擊性投加氧化性殺菌劑對PTSA的影響。

案例

  天華化肥用水云蹤控制加阻垢劑，夏季每天人工定期加氧化性殺菌劑。阻垢緩蝕劑及殺菌劑的供貨商均為成都齊達(dá)，PTSA的采購來源不詳。

  從水云蹤在線數(shù)據(jù)觀察，天華化肥在9月18日到10月18日期間，采用水云蹤自動加藥模式，藥劑濃度控制較好，基本都在55-60ppm區(qū)間內(nèi)，ORP值波動頻率顯著，每天定期加藥。適合深入研究氧化性殺菌劑的加藥對PTSA的影響。

 圖1. 天華化肥近一月整體數(shù)據(jù)對比圖

圖2. 天華化肥9.19日加殺菌劑前數(shù)據(jù)圖

圖3. 天華化肥10.19日加殺菌劑后數(shù)據(jù)圖

數(shù)據(jù)一

討論一

  在ORP開始上升到達(dá)峰值后的半小時內(nèi)，藥劑濃度下降1.4ppm，變化率2.4%，ORP值上升299.2 mv，此時電導(dǎo)率升高約2%，PH略微上升，變化值在誤差范圍內(nèi)。因為電導(dǎo)率上升，這時可以排除因為補水導(dǎo)致的藥劑濃度稀釋。

數(shù)據(jù)二

總結(jié)該系統(tǒng)從10.13日至10.18日的數(shù)據(jù)

討論二

  當(dāng)電導(dǎo)率和PH基本平穩(wěn)時，在ORP值有顯著上升（即系統(tǒng)加氧化性殺菌劑后）時，會引起藥劑濃度及PTSA的下降。這種PTSA濃度的及時下降與當(dāng)時藥劑濃度處于上升期或者下降期并沒有顯著關(guān)系（藥劑上升期如果電導(dǎo)率沒有顯著上升，那么可以判斷此時加藥泵在工作）。

  當(dāng)ORP值顯著上升時對應(yīng)的藥劑濃度下降曲線，與其他連續(xù)時間段藥劑濃度下降曲線，不是平滑曲線。相比較而言，當(dāng)ORP值顯著上升時對應(yīng)的藥劑濃度下降曲線的斜率更大，說明ORP值肯定是藥劑濃度下將的貢獻(xiàn)因素之一。

結(jié)論

  1. ORP值的顯著增大，即沖擊加入氧化性殺菌劑，會引起PTSA的測試值降低。但也有個不符合這個規(guī)律，永祥硅材料在9.29日、10.8日、10.15日、10.18日均出現(xiàn)不符合這個規(guī)律的現(xiàn)象，其中10.18日ORP從243.6上升到385.3的過程中，沒有發(fā)現(xiàn)藥劑濃度有下降，分析這種孤例可能與該循環(huán)水池的容積（200立方米）特別小有關(guān)，加藥泵迅速的加藥，補充了該影響因素導(dǎo)致的藥劑濃度下降。永祥硅材料其他時間段都符合本條所述規(guī)律。 

  2.理論上來講，在其他因素如PH、溫度等影響因素基本平穩(wěn)時，循環(huán)水中的氧化性殺菌劑投加越多，ORP上升值越高，那么對于PTSA的影響值越大，但是在圖示數(shù)據(jù)并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的趨勢。從這點來看，似乎ORP上升應(yīng)該是暫時影響探頭的檢測。但也無法排除是對于PTSA的永久性氧化分解，本文暫時沒有數(shù)據(jù)支持。

  3.沖擊性投加氧化性殺菌劑，對于PTSA的影響值約1-3ppm，對于藥劑總濃度而言，占比很小，不會對影響管理者的對處理成效的判斷。

  4.本文忽略了溫度對ORP的影響，是因為一般而言，咱連續(xù)時間段里，循環(huán)水的溫度不會有太大的差別。