循环冷却水中的氨是由水源和环境空气带入的,或因含氨及含尿素的水冷却器泄漏带入系统的。尿素可被微生物转化成氨。其造成的危害如下。
(1)产生硝化菌群,生成亚硝酸,大量消耗氧化性杀生剂 加氯杀生时硝化菌群互相转化的关系如下:
由于反硝化细菌与硝酸细菌的双向作用,水中的NO-2很难全部转化为NO-3。NO-2的危害在于其具有强还原性,能够消耗大量氧化性杀生剂。以氯杀生为例,在水中的游离余氯和NO-2不共存。也就是说,NO-2要靠氯氧化成NO-3,在NO-2未被全部氧化成NO-3之前,水中不会产生游离余氯,也就达不到杀生的目的。氯与NO-2的反应式为:
将1mol NO-2氧化成1mol NO-3需要1mol Cl2,即每千克NO-2需要消耗1.54kg Cl2。
(2)使系统pH值下降 如果环境偶尔含氨,因风向使循环冷却水短暂含氨,则因氨的碱性会使水的pH值短时间升高。但持续含氨必然导致硝化菌群繁殖,引起水的pH值下降。这是因为氨不断转化为亚硝酸及硝酸,均为强酸。由于工艺介质泄漏造成的氨污染均为持续性的,均会造成pH值下降。氨污染严重时,下降幅度很大,有时甚至不能在正常pH值指标下运行,有时需加碱以保持正常pH值。
(3)容易导致水中微生物全面失控 氨污染严重时,水中NO-2很多,微生物很难控制。使用氯杀生时,很难达到游离余氯要求的指标。这就容易使各种细菌都繁殖超标。往往随着NO-2的增加,硝化菌群数会猛增,同时还会带动好气异养菌、硫氧化细菌、硫酸盐还原菌、铁细菌、氨化细菌数也猛增。随之,水中产生大量黏泥,COD增加甚至水发黑变臭。工厂习惯称这种微生物失控现象为“水质恶化”。在氮肥厂中几乎每次“水质恶化”都是由漏氨造成的。
(4)与氯生成氯胺化合物,降低了氯的杀生能力 当系统含氨时,部分由亚硝酸细菌转化为NO-2,NH3与NO-2在水中共存。未转化的氨与氯反应成一氯胺(NH2Cl),每千克氨消耗4.18kg Cl2。有人认为一氯胺的杀生力为氯的1/50,因此使氯的杀生力大大降低。应说明的是:从现场数据发现,水中只有一小部分氨转化为一氯胺,大部分没有转化。笔者认为,氨转化为一氯胺的反应速度较慢,而NO-2的氧化速度较快。在快速加氯的条件下,NO-2可较快消失,很快产生游离余氯,使游离余氯可以与氨和化合性氯共存。因此,在循环冷却水系统中氯胺对氯杀生虽有影响,但并不像传统资料介绍的那样严重。