水处理工艺参数(全)
水处理工艺参数
设
计
说
明
青岛畅隆电力设备有限公司
假设该系统产水2×30 T/h ，所拟全部工艺参数如下： 1、水箱类
满足水量时间 材质 备注
原水箱 1－2小时 钢制 中间水箱 15－30分钟 钢制
反渗透浓水箱 1－2小时 钢制 如用于反洗过滤器，容积应
能满足所有过滤器反洗一次 除盐水箱 2－3小时 钢制 超滤水箱
1－2小时
钢制
注：1、清洗水箱上的电加热器只有在大系统时需要该设置，一般情况下，5ｍ3――12支，3ｍ3－8支，每支的功率为？。
2、钢制水箱一般需要外保温，保温材料一般可选用石棉。
3、水箱内防腐一般可采用玻璃钢、聚脲或环氧树脂。 2、水泵类
材质 扬程 备注 原水泵 铸铁 30m 左右
多介质过滤器 40m 左右 多介质+活性碳 视情况
超滤（据膜的进水压力） 多介质、纤维过滤器反洗水泵 铸铁 15-20m 反洗流量在10L/m2.s 左右
盘式过滤器外源反洗水泵 铸铁 40－50m
超滤反洗水泵 不锈钢 根据膜厂家数据
反渗透升压泵
不锈钢
20-30m
项
目
名
称
项
目
名
称
RO清洗水泵不锈钢28-35m左右
UF清洗水泵不锈钢根据膜厂家数据
中间水泵不锈钢30m左右阴阳床40－50m，混床30m
除盐水泵不锈钢50m左右或根据厂方要求
中和水泵氟塑料10-20m 流量使系统排污情况
再生水泵不锈钢20－30m 流量按照5m/h流速计算
反渗透冲洗水泵不锈钢30m左右
卸酸卸碱泵氟塑料10m左右在半小时内卸完即可
3、换热器计算
处理水量80m3/h，温度从10℃提升到25℃,K按2000w/m2.℃计算，β按0.85计。
Q
计算公式为 F =
β?
K
??tm
F ——换热面积；（m2）
Q ——换热量；(W)
K ——总传热系数；（w/ m2.℃）
△tm ——对数平均温度；（℃）
Q＝C*m*△t
C —— 4.2KJ/Kg. ℃；
m ——水的质量；m =80 m3/h*1000kg/m3=80000 kg/h
△t ——提升的对数温差（℃）
所以Q＝4.2 KJ/Kg. ℃*80000 kg/h*15℃＝5040000 KJ/h
此系统采用波节管式换热器，蒸汽温度为350℃，则 t1 ＝ t3＝350℃，水温t2＝10℃ t4＝25℃ 对数平均温度为△tm ＝
2
34
1ln
)23()41(t t t t t t t t -----＝1035025350ln )
10350()25350(-----＝333.3℃
又因为1 W ＝1 J/s (W=Pt) , K=2000 w/ m 2.℃=2000J/ m 2.℃.s 则 F ＝β
???tm K Q
＝85.03.333.2/2000/5040000????C C m J h kJ =8.9m 2 则
选择型号 TBH400-8.9-1.0/1.0 ◆ 温控阀的选择：
假设处理量为300T/H ，温升△T=20℃，则其所吸收的热量
Q=C*m*△T ＝4.2KJ/℃.Kg * 300T/h * 1000kg/m3 * 20℃＝25200000KJ/h 蒸汽参数为150℃，0.5MPa ，通过查《小型热电站实用设计手册》P10可得其饱和汽焓h 为2748.5 KJ/Kg,则需要的蒸汽质量为：
m ＝Q/h ＝25200000 KJ/h /2748.5 KJ/Kg ＝9169 Kg/h 又因为其饱和汽比容v ＝0.37481 m 3/Kg ，所以
需要蒸汽的体积V ＝m*v ＝9169 Kg/h *0.37481 m3/Kg ＝3437 m 3/h 由P326汽水管道介质的允许流速表可知：
主蒸汽管道蒸汽流速为40－60m/s ，现取50m/s 则温控阀口径为
3600*/50/343732
s m h
m r =
π得 r ＝77.9mm
所以选取温控阀的直径d ＝155，标准化为DN150。 4．石灰软化系统
4.1石灰投加量的计算(每立方米处理水消耗100％CaO 的克数)
（1）当H CA ≥H Z 时，按下列公式计算：
CaO ＝28（H Z ＋CO 2＋Fe ＋K ＋a ）
（2）当H CA CaO ＝28（2H Z －H CA ＋CO 2＋Fe ＋K ＋a ） 式中 CaO ―― 石灰投药量（g/m 3） H CA ―― 原水中的钙硬度（mmol/L ） H Z ―― 原水中的碳酸盐硬度（mmol/L ） 28 ―― CaO 摩尔质量的一半（g/mol ） CO 2 ―― 原水中游离二氧化碳的含量（mmol/L ） Fe ―― 原水中的含铁量（mmol/L ） K ―― 凝聚剂（铁盐）的投加量（mmol/L ） a ―― 石灰Ca(OH)2过剩量，一般为0.2～0.4 mmol/L ※ 水质、水量状况----处理规模：Q=300 m 3/h 钾=11 mg/L 钠=66 mg/L 镁=63 mg/L 3价铁=0.03mg/L 2价铁=0.66mg/L 全铝=6.66 mg/L 2价钡=0.13mg/L 锰=0.03mg/L 锶=0.77mg/L 氯离子=143 mg/L 硫酸根=27mg/L 重碳酸根=650mg/L 硝酸根=3mg/L 硅酸根=33.3mg/L 氟=1mg/L 聚磷酸盐 =70 mg/L 悬浮物=23mg/L 氨型氮(NH3-N)=5 mg/L 甲酸盐=133 mg/L 钙离子(Ca++)=190 mg/L 甲醇(CH3OH)=23mg/L 硫化氢（H2S）=13mg/l 二氧化碳（CO2）=13mg/L 氢化氰HCN)=2 mg/L 硫氧化碳(COS)=1.3mg/L BOD5=10 mg/L CODcr=33 mg/L 设计进水水质投标人应按以上实际进水水质恶化30%后的水质进行设计。 在此水质中，由于 H CA＝〔190 mg/L/20g/mol〕*1.3＝12.4 mmol/L H Z＝〔650 mg/L/61g/mol〕*1.3＝13.9 mmol/L CO2 ＝〔13 mg/L/44g/mol〕*1.3＝0.38 mmol/L F e ＝〔0.66 mg/L/28g/mol〕*1.3＝0.03 mmol/L K按照投加10mg/l计算，则K＝〔10 mg/L/56g/mol〕*1.3＝0.23 mmol/L 因为 H CA CaO＝28（2H Z－H CA＋CO2＋Fe＋K＋a） =28(2*13.9-12.4+0.38+0.03+0.23+0.4) =460.32g/m3 则每小时氧化钙的投加量为：460.32 g/m3*300m3/h＝138Kg/h 考虑到石灰质量和投加条件，石灰的有效利用率一般为50-80%，实际投加的石灰量为：138/0.5-0.8=276-172.5Kg/h。 4.2石灰处理后的水质 经石灰处理后，水中OH－剩余量保持在0.1～0.2mmol/L的范围内，水中碳酸盐硬度大部分被除掉，根据加药量及水温的不同，残留碳酸盐硬度可降低到0.5～1.0mmol/L，残余碱度达0.8～1.2 mmol/L，有机物去除25％左右，硅化物去除30％～35％，铁的残余量＜0.1mg/L（出水悬浮物＜20mg/L，一般可达10mg/L以下，PH～10－10.3）。石灰处理后的总残余硬度： H C = H Y + H ZC + K （mmol/L） 式中 H C――石灰处理后的残余硬度（mmol/L） H Y――原水中的非碳酸盐硬度（mmol/L） H ZC――软化后水中残留的碳酸盐硬度（mmol/L），一般为0.5～1.0mmol/L 则 H Y＝H ca + H mg－ H碳酸盐 ＝｛〔190 mg/L/20g/mol〕+〔63 mg/L/12g/mol〕－〔650 mg/L/61g/mol〕｝*1.3＝5.3 mmol/L H C = H Y + H ZC + K = 5.3 + 1.0 + 0.23 = 6.53mmol/l H总硬度＝ H ca+mg＝〔190 mg/L/20g/mol〕+〔63 mg/L/12g/mol〕＝14.75 mmol/l 所以理论计算硬度去除率计算为 （14.75－6.53）/14.75＝56%。 4.3 污泥产生量的计算 设计进水水质均按实际际进水水质恶化30%后的水质进行设计,下述污染物可通过投加石灰及混凝剂脱除。 镁离子:81.9mg/l 钙离子:247 mg/l 重碳酸 根:845mg/l 硅酸根:43.3mg/l 聚磷酸盐:91mg/l 悬浮物:52mg/l BOD5:13mg/l CODcr:42.9mg/l 各污染物的去除率为:硬度可去除70％，有机物去除25%，硅化物去除30%，总磷的去除率为70%,其中需要投加聚铁（10mg/l左右）。 1)脱除钙硬度产生的沉淀： Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCＯ3↓ + 2H2O 162 200 700.2（247*0.7*162 / 40） 则每立方米污水产生CaCＯ3沉淀的量为:200*700.2/162=864.5g 2)脱除镁硬度产生的沉淀： Mg(HCO3) 2+2Ca(OH)2 2CaCＯ3↓+ Mg(OH) 2↓ +2H2O 146 200 58 348.8（81.9*0.7*146/24） 则每立方米污水产生CaCＯ3沉淀的量为:200*348.8/146=477.8g 产生Mg(OH) 2沉淀的量为:58*348.8/146=138.6g 3)脱除硅化物产生沉淀的量 43.3*0.3=13mg/l＝13 g/m3 4)脱除聚磷酸盐产生沉淀的量 5Ca2++4OH-+3HPO4→2Ca5OH（PO4）3+3H2O 288 1004 63.7(91*0.7) 则每立方米污水产生Ca5OH（PO4）3沉淀的量为:1004*63.7/288=222g 5)脱除悬浮物产生的污泥量 出水悬浮物小于15mg/l，因此每立方米污水污泥量为:52-15=37g 6)去除有机物产生的污泥量为: BOD5、CODcr均为有机物的量度以COD为准， 因此每立方米污水污泥量为:42.9*0.25=10.3g 7)投加聚铁每立方米污水产生的污泥量为:10g 综合上述七项，则每立方米污水产生的总污泥量为： 864.5+477.8+138.6＋13＋222＋37＋10.3＋10＝1773.2g 则每小时产生的污泥量为：1773.2*300=531.96kg 4．多介质过滤器 共设4台多介质过滤器（3用1备），单机处理能力Q为53.3 t/h。多介质过滤器的设计流速一般应在7-10m/h。 （1）过滤器的选型 初步设计流速V为8.5m/h，由Q=V*S=V*π*D2/4： 多介质过滤器的直径D为： 53.3=8.5*π*D2/4，则D=2.8m，修正至标准尺寸D=2.80m 此过滤器的实际运行流速为8.65m/h。 （2）滤料的选择 选用双层滤料：上层—无烟煤（0.8-1.8mm），层高400mm 下层—石英砂（0.5-1mm），层高400mm 石英砂（1-2mm），层高400mm （3）反洗水泵的计算 根据进水、产水压差决定反洗频率，压差超过0.15MPa进行反洗。一般压力式双层过滤器的水反洗强度应达到13-16L/（m2*s），气水混合反洗强度应达到10L/（m2*s），一般可在10以下，8-9亦可，扬程20m左右。 （4）储气罐/罗茨风机的计算 空气擦洗强度一般为10-20L/（m2*s），必要时可达到25L/（m2*s），空气擦洗历时3-5min，供擦洗的空气压力为0.05MPa 所需压缩空气的体积：V=25*π*2.52*5*60/4*1000=36.8 m3， 假定储气罐的额定压力为0.8MPa，由P1V1=P2V2得 0.05*36.8＝0.8 V2 得V2＝2.3m3 考虑到余量，则储气罐的容积采用3m3 仪表用储气罐，每个气动阀门动作一次用2－3L气体。 （5）空压机的计算（满足打满储气罐20分钟左右） 假设选VW-0.9/7（在0.1MPa情况下，排气量为0.9m3/min） 现额定压力为0.7MPa，由P1V1=P2V2得 0.1*0.9＝0.7 V2 得V2＝0.13m3，则 打满储气罐所用的时间为；3m3/0.13m3＝23min 所以空压机选用型号：VW-0.9/7。 5．活性炭过滤器 活性炭过滤器系统的设计出力为2×40t/h，共设3台过滤器（2用1备）， 单机处理能力Q为40 t/h，活性碳过滤器的设计流速一般应在10-15m/h。（1）过滤器的选型 初步设计流速V为15m/h，由Q=V*S=V*π*D2/4： 活性炭过滤器的直径D为： 40 m3/h=15 m/h *π*D2/4，则D=1.84m，修正至标准尺寸D=2.00m 此过滤器的实际运行流速为V=40*4/π*22=12.73m/h。 选用外型尺寸：φ2020*3710，额定工作压力为0.6MPa的过滤器。 （2）滤料的选择 活性炭层（1-3mm），层高2000mm； 石英砂垫层（1－2mm），层高200mm （3）反洗水泵的计算（活性碳过滤器与多介质过滤器共用一台反洗水泵）根据进水、产水压差决定反洗频率，压差超过0.15MPa进行反洗，反洗水流强度10L/s*m2连续反洗6-8min，膨胀率为50%，则反洗水泵应提供的流量为Q=10 L/s*m2*π*（2.0m）2*3600/1000*4=113.10m3/h，反洗流速为V=113.10*4/π*2.02=36m/h。然后正洗5-6 min，至出水澄清。与多介质过滤器共用一台反洗水泵。 （4）过滤器的正洗 流速同运行流速，正洗5-6min，至出水无色透明为止，即可投入正常运行。 过滤器在装料前和装料后，应按流速5-10m/h仔细冲洗，水流应从下往上冲洗。先在设备内装水约1/2，将滤料按级配分三次加入，每加入一种滤料冲洗一次。 过滤器直径与壁厚 直径（mm）壁厚（mm）直径（mm）壁厚（mm） 1000 8 1200 8 1400 8 1500 8 1800 10 2000 10 2200 10 2500 10 2800 12 3000 12 3200 12 6．钠离子交换器 钠离子交换器系统的设计出力为2×40t/h，共设3台交换器（2用1备），单机处理能力Q为40 t/h，钠离子交换器的设计流速一般应在20－30m/h。（实际设计中应该利用再生周期进行核算，一般情况下，再生周期应保证在8h以上）（1）交换器的选型 初步设计流速V为30m/h，由Q=V*S=V*π*D2/4： 钠离子交换器的直径D为： 40 m3/h=30 m/h *π*D2/4，则D=1.3m，修正至标准尺寸D=1.50m 此交换器的实际运行流速为V=40*4/π*1.52=22.6m/h。 选用外型尺寸：φ1516 （2）滤料的选择 钠离子交换树脂层，层高2000mm； ――树脂层高的确定：首先预估确定高度为1m以上，计算其再生周期，若其＜8小时，则提高树脂层高或扩大交换器的直径 （3）钠离子交换器不用反洗水泵，因为其滤料比较轻，杂质也不是很多，直接用进水进行反洗。 （4）盐箱的选择 ※ 盐液的进液浓度为37％ ※ 再生比耗为100kg/m 3 ――再生比耗由《工业用水处理设施设计计算》P 5得其理论耗量为58.45g/mol ，阳离子工作容量选800mol/m 3，则其再生比耗＝58.45 g/mol*800mol/m 3＝48kg/m 3，考虑其余量选取100 kg/m 3 ※ 树脂体积为V=π*（1.5/2）2*2000mm ＝3.5m 3，则 再生一次所需要的盐量（100％）为：100kg/m 3*3.5m 3＝350kg 则需要37％的盐量为：350kg/0.37＝945.9kg 因为37％的盐溶液密度为1.19kg/L 总体积约为：945.9kg/1.19kg/L ＝794.9L ＝0.8m 3 最终盐箱选为1m 3 （5）盐溶解器的计算选择 再生一次的盐耗量计算 ? 10000 bE B = B ―― 盐耗量（kg ）； b ―― 钠离子交换器的再生水平（取130g/mol ） φ―― 盐的纯度，一般为95％ E 0―― 钠离子交换器的交换能力（mol ） ―― E 0＝Q*V Q ――交换容量即工作容量（取800 mol/m3） V ――交换树脂体积（m3） 则B = 130 g/mol*(800 mol/m3*3.5 m3)/(1000*0.95)=383.2kg 所以选用一台溶解量为400kg的盐溶解器。 7、超滤系统（以科氏膜为例） （1）项目和原水信息 项目用途：锅炉补给水，超滤作为反渗透前处理 要求产水量： 160 m3/h @ 25℃ 原水类型：地下水 （2）过滤模式：选用错流过滤模式 （3）水通量和回收率 水通量：以40 m2膜面积计算，单支膜水量 3.45m3/h， 则平均水通量为（3.45×1000）/40 = 86.25 L/（m2〃h）回收率：设计值为 90% （4）水量计算： ▲此类水质情况建议选择每0.5小时反洗及快冲1次，每次步骤全过程需用时约1分钟。 ▲故需反冲洗次数=（24 h/d×60 min/h）/（30 min+1 min）=46.5次/天每天总反冲洗及快冲周期用时=46.5×1=46.5 分钟 所以每天真正产水时间（用于后续工艺）= 24×60-46.5=1393.5 分钟 ▲用户要求超滤产水量为160 m3/h 故：每天超滤净产水需要量= 160 m3/h×24 h = 3840 m3/天 ▲考虑超滤系统每天反冲洗用产品水自消耗量，先假设系统共需52 支膜件：▲故： 每天反洗水量 =46.5 次/天×1 分钟/次×52支×170L/m2.h×40 m2/（60×1000）=274.04 m3/天（地下水的反洗通量为170L/m2.h，见导则） ▲所以每小时需要超滤总产水量=（274.04m3/天+3840 m3/天）/1393.5分钟×60分钟=177.1 m3/h （5）超滤膜数量计算： ▲总超滤膜用量 按照86.25 L/（m2〃h）@ 25℃水通量计算，单支膜件有效面积为40 m2，故 单支超滤膜件产水量=40 m2×86.25 L/（m2〃h）/1000l/m3=3.45 m3/h 总超滤膜用量=177.1 m3/h / 3.45 m3/h= 52支 ▲超滤膜堆数量：此方案中采用2套超滤膜堆，每套26支超滤膜，便于排列和维护。 ▲超滤水泵选择：按生产中回收率为90%计算，采用单通错流过滤模式 所以超滤输水泵流量=3.45m3/h×52支/90%= 199.4 m3/h 注：超滤反洗水泵与超滤清洗水泵的扬程及流量可根据膜厂家样本的具体参数选择。 水处理工艺设计说明 李李云云峰峰－版权所有 16 ※KOCH 中空超滤膜管前处理应用导则 流程参数 自来水 （NTU ＜1） （太湖水除外） 地表水 （NTU ＞25） -无前处理 地表水 （25＞NTU ＞5） -无前处理 地表水 （NTU ＜5） -多介质预处理 地下水 （NTU ＜5） --无前处理 深度处理废水 （NTU ＜5） 油、脂＜1ppm 深度处理废水 （NTU ＜20） 城市中水 （NTU ＜20） 海水 （NTU ＜50） 海水 （NTU ＜50， TOC ＜5） 设计通量（lmh ） 127 68 85 110 127 100 85 68 40－50 100 回收率（％） 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 90－95 循环模式 不推荐 推荐模式 可选用 不推荐 不推荐 不推荐 可选用 推荐模式 可选用 不推荐 循环流率（m3/h ） 16 11 11 16 11 死端过滤模式 推荐模式 不推荐 可选用 推荐模式 推荐模式 推荐模式 可选用 不推荐 可选用 推荐模式 反洗频率（次/h ） 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 反洗时间（min ） 1 1－2 1 1 1 1 1 1－2 1 1 反洗通量（lmh ） 170 170 170 170 170 170 170 170 170 170 反洗压力（psi ） 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 快冲频率（次/h ） 1 2 1 1 2 2 2 1 快冲时间（min ） 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 快冲流率（m3/h ） 7 7 7 7 7 7 7 7 7、反渗透系统 （1）保安过滤器 共设2台（数量根据反渗透装置数量定） 单台水处理量Q=40 m 3/h 过滤精度为5um ，滤芯长度为1000mm 滤芯数量为25支――过滤速度约为10m 3/ m 2*h ， 单支滤芯的产水量按2 m 3/h 计，则每台保安过滤器需滤芯：40/2=20支，考虑实际采用25支/台。 过滤器规格为φ500*1000 ――根据与厂方交流，过滤器直径按照DN800能放80支滤芯计算，则 2 2254.080r ππ支 ）（支= 得 r ＝223mm ，d ＝446mm 所以 过滤器直径圆整为DN500。 在正常工作情况下，滤芯可维持4-6个月的使用寿命，当大于设定的压差（通常为0.1Mpa ）时应当更换。滤芯尺寸φ65*40＂ (2) 高压泵 共设2台，单台流量Q=40 m 3/h ， 扬程为120m ――根据ROSA 计算结果，RO 系统进水压力为10.07bar （3）RO 系统设计 ※ 通量的选择 给水类型 反渗透产水作进水 井水 地表水 废水 （过滤后的市政污水） 海水 MF 1 传统过滤 深井/ MF 1 表面取水 给水SDI SDI<1 SDI<3 SDI<3 SDI<5 SDI<3 SDI<5 SDI<3 SDI<5 平均系统通量 36-43 27-34 22-29 20-27 17-24 14-20 13-20 11-17 （L/m2.h） 元件最大回收 率 30 19 17 15 14 12 15 13 ※膜的选择 抗污染型反渗透膜 型号有效面积（m2）进水流道宽度（mil）产水量（m3/d）脱盐率厂商BW30-365FR 34 34 36 99.5 陶氏LFC1－365 34 31 36 99.7 海德能TML20-365 34 34 36 99.7 东丽型号有效面积（m2）进水流道宽度（mil）产水量（m3/d）脱盐率厂商BW30-400FR 37 28 40 99.5 陶氏LFC1 37 31 41.6 99.5 海德能TML20-400 37 31 39 99.7 东丽LFC3 37 31 36 99.7 海德能高通量低压反渗透膜 型号有效面积（m2）进水流道宽度 （mil） 产水量（m3/d）脱盐率厂商 BW30-365 34 34 36 99.5 陶氏CPA2 34 31 37..9 99.7 海德能AG8040F 33.9 37.9 99.5 科氏TM720-370 34 36 99.7 东丽 型号有效面积（m2）进水流道宽度（mil）产水量（m3/d）脱盐率厂商BW30-400 37 28 40 99.5 陶氏CPA3 37 31 41.6 99.7 海德能AG8040F－400 37.2 41.6 99.5 科氏 TM720-400 37 39 99.7 东丽 BW30-365FR与BW30-365元件的产水量及脱盐率均相同，在工程改造中，用BW30-365FR代替BW30-365元件可减小系统污堵，降低系统运行压力，延长膜元件的使用寿命。 Go on …… 因为原水源为低污染地表水，水质较好，选择进水一次通过式，膜元件选用陶氏BW30-365，有效膜面积为33.9m2，平均通量25L/ m2*h。 则元件总数为： 25 L/ m2*h *x*33.9=30m3/h*1000 ，得35.40圆整到36 压力外壳总数：36/6=6 对于75%的回收率，6芯外壳的段数选2，段排列比为2：1，则适宜的排列为4：2。 通过利用ROSA软件进行系统模拟运算，采用陶氏BW30-365元件在工艺上是可行的。 ※压力容器的选择 若高压泵进水压力>1.5MPa，则选R8040 30s－6w/80A30-6w（工作压力为300PSI即2.0 MPa）；若高压泵的进水压力<1.5MPa，则选R8040 25s－6w/80A25-6w （工作压力为250PSI即1.7MPa），厂家分别为美国CODELINE / 日本Aquasel。 ※冲洗水泵的选择 元件直径（in）每支压力容器的流量值（m3/h） 8 2.4－12 4 0.6－3 反渗透冲洗水量一般选为5m3/h，压力容器数量按照二段计算，扬程在30m左右。8．RO清洗系统（2套RO系统共用1套清洗系统。） (1)清洗水箱 压力容器的体积（在250PSI工作压力下，6支膜压力容器的直径为200mm，长度为6614mm） V1 =πr2*L =3.14(0.1)2*6.614 =0.20 m3 V6 =6×0.20 m3=1.20 m3 管线的体积，假设使用长度为30m，管径为DN100 的管道 Vp =πr2L =3.14(0.05)2*30m =0.23m3 Vct = V10+ Vp =1.2m3+0.23m3＝1.43 m3 因此，所需配制的清洗液体积约为1.43m3，由于清洗箱完全装满可能产生溢流，一般应考虑20%的裕度，本例应选择2m3的耐腐蚀水箱作清洗箱。 ――也可以按照清洗每支压力容器需要300L清洗液计算，再加上管道水，计算为300L*6=1800L=1.8m3，考虑余量选择为2m3。 (2)清洗水泵 高流量循环期间每支压力容器建议流量和压力 清洗压力（bar）元件直径（in）每支压力容器的流量值（m3/h） 1.5～4.0 2.5 0.7－1.2 1.5～4.0 4 1.8－ 2.3 1.5～4.0 6 3.6－4.5 1.5～4.08（膜面积较小） 6.0－9.1 1.5～4.08（膜面积较大）8.0－10.2 注： 循环水术语： 1循环冷却水系统：以水作为冷却介质，并循环使用的供水系统，由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成，分为敞开式循环水系统和密闭式循环水系统。 2敞开式循环水系统：是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。 3循环水量：每小时用水泵输送的总水量，以Q表示，单位m3/h。 4保有水量：冷却水系统的总贮水量（包括凉水池、换器器、管网系统、旁滤等）。以V表示，单位m3。保有水量与循环量之间设计要求是：保有水量/循环量=1/3-1/5之间。 5 蒸发水量：循环水在冷却塔内通过蒸发而冷却，在此过程中损失的水量称为蒸发水量，以E表示，单位m3/h。E=a（R-B），a=e（t1-t2）（%）（e，夏季25～30℃时0.15～0.16，冬季-15～10时0.06～0.08，春秋季0～10℃时为0.10～0.12. 6补充水量：循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量，以M表示，单位m3/h。M＝N×B 7排污水量：为了维持一定的浓缩倍数，必须从循环冷却水系统中排放的水量，以B表示，单位m3/h。B＝E/N-1 8飞溅损失：由于风力作用把水从系统中吹入大气，叫做飞溅损失。一般风吹损失可按1‰Q计算，以W表示，单位m3/h。 9浓缩倍数：循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值， 以N表示。常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等。 10腐蚀速率：以金属失重而计算得的每年平均腐蚀深度，常用单位mm/a、mdd、密尔/年(可选用标准试片法、试管法进行监测) 11污垢沉积速率：模拟监测换热管内在一个月中所沉积的污垢总量。单位mg/cm2.月（mcm，可选用试管法进行监测)）。12粘泥量：指微生物及其分泌的粘液与其它有机或无机的杂质混合在一起的粘浊物。单位mL/m3。 13异养菌：以细菌平皿计数法统计出第毫升水中异养菌落个数，单位个/mL。 水质参数：1、PH值；2、钙硬度；3、碱度；4、K+或SiO2； 5、总铁； 6、电导率； 7、浑浊度； 8、微生物； 9、生物粘泥量；10、污垢沉降速率；11、垢层与腐蚀产物的成分；12、腐蚀率；13、药剂浓度。 一、循环水术语 工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子，溶解固体和悬浮物相应增加，空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等，均可进入循环冷却水，使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少，甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的，污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀，而腐蚀产品又形成污垢，要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。 采用水质稳定技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用，质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为：1：2-1：10以上，节约能源，提高设备使用效率，延长设备的使用寿命和运行的安全性，减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂，它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行，从而节水节能，保护水资源；同时，臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功，而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中，水是密闭循环的，水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统，水的冷却需要与空气直接接触，根据水与空气接触方式的不同，可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类： 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染，仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池，也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面，与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统 广州奥凯环保科技有限公司 生活饮用纯净水设备一套 5加仑 /200桶 /天。用于 1800名员工饮用。 一、纯水设备基本技术参数 1、生产工艺:单级 RO 反渗透设备、预处理、 304不锈钢主机架 2.设备在(25℃产水量分别为:终端产水量大于 0.5 T/小时; 3、罐装设备大于 200桶 /天(18.9升 /桶。 4.设备产水技术标准:一级反渗透产水脱盐率大于 98.5%; 产水 TDS 值小于 10 符合:国家新修订的 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》 5.水源为市政自来水,压力大于1.5kg/cm2 二、纯净水设备基本工艺流程 根据甲方的要求、确定工艺如下: 整个工艺系统包括二大部分:预处理系统、反渗透脱盐系统。原水经过原水泵进入预处理系统,经多介质过滤器、活性炭过滤器、自动软化装置、自动加药泵加入阻垢剂后预处理出水, 再经过保安过滤器进入高压泵送到反渗透装置进行脱盐, 反渗透产水送往纯水箱。纯水箱中的纯水经输送泵送往用水点, 并且装有压力控制系统, 可根据用水点的开启自动控制输送泵的启停。 纯净水设备工艺系统说明 1、石英砂过滤器 石英砂过滤器主要去除水中的悬浮物、胶体、泥沙、粘土、腐植物、颗粒物等杂质, 降低水的浊度,达到水质澄清的目的,经处理后水质污染指数SDI ≤4,可防止膜面结垢(包括 CaCO 3、 CaSO 4、 SrSO 4、 CaF 2、 SiO 2、铁铝氧化物等、防止胶体物质及悬浮固体微粒的污堵、防止有机物质及微生物的污堵,保护反渗透膜。 2、活性炭过滤器 活性炭过滤器主要利用活性炭的表面有大量的羟基和羧基等官能团, 可以对各种性质的物质进行化学吸附去除水中的异味、有机物、胶体、铁及余氯,同时降低水的色度、浊度, 减少对反渗透的污染,处理后水余氯≤0.1ppm 3、自动软化装置 利用离子交换树脂上的钠离子交换水中的钙镁离子, 降低水中的硬度, 同时用食盐再生离子交换树脂。 4、自动加药装置 采用意大利原产 A601自动计量加药泵, 在原水输送管路上加入稀释的阻垢剂, 阻垢剂采用美国 PWT 公司专利的树枝状专用反渗透膜阻垢剂,可有效防止 CaSO 4等各种金属盐结垢及胶体结垢,延长反渗透膜的清洗时间。 5、保安过滤器 采用 5微米的聚丙烯缠绕纤维滤芯为过滤元件, 主要是为去除前处理系统未去除干净的 工业循环水国标 中华人民共和国标准 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment GB50050-95 主编部门：中华人民共和国化学工业部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：１９９５年１０月１日 中国计划出版社 １９９５年北京 目次 １总则 ２术语、符号 2．1术语 2．2符号 ３循环冷却水处理 3．1一般规定 3．2敞开式系统设计 3．3密闭式系统设计 3．4阻垢和缓蚀 3．5菌藻处理 3．6清洗和预膜处理 ４旁流水处理 ５补充水处理 ６排水处理 ７药剂的贮存和投配 ８监测、贮存和化验 附录Ａ水质分析项目表 附录Ｂ本规范用词说明 附加说明 附：条文说明 １总则 1． 01为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。 1． 02本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1． 03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1． 04工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。 1． 05工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。 ２术语、符号 2.1术语 2.1.1循环冷却水系统Recirculating cooling water systemc 以水作为冷却介质，由换热设备，水泵、管道及其它关设备组成，并循环使用的一种给水系统。 2.1.2敞开式系统Open system 指循环冷却水与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.3密闭式系统Closed system 指循环冷却水不与大气直接触冷却的循环冷却水系统。 2.1.4药剂Chemicals 循环冷却水处理过程中使用的各种化学物质。 2.1.5异状养菌数学课Count of heterotrophic bacteria 按细菌平皿计数法求出每毫升水中的异养菌个数． 2.1.6粘泥Slime 指微生物及其分泌的粘液与其它有机和无机的杂质混合在一起的粘浊物质。2.1.7粘泥量Slime content 用标准的浮游生物网，在一定时间内过滤定量的水，将截留下来的悬浊物放入量筒内静置一定时间，测其沉淀后粘泥量的容积，以mg/m3表示。 2.1.8.污垢热阻值Fouling resistance 表示换热设备传热面上因沉积物而导致传热效率下降程度的数值，单位为ｍ２.ｋ／ｗ。 2.1.9腐蚀率Corrosion rate 以金属腐蚀失重而算得的平均腐蚀率，单位为mm/a。 2.1.10系统容积System capacity volume 循环冷却水系统内所有水容积的总和。 2.1.11浓缩倍数Cycle of concentration 循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度之比值。 2.1.12监测试片Monitoring test coupon 放置在监测换热设备或测试管道上监测腐蚀用的标准金属试片。 2.1.13预膜Prefilming 在循环冷却水中投加预膜剂，使清洗后的换热设备金属表面形成均匀密致的保护膜的过程。 2.1.14间接换热Indirect heat exchange 换热介质之间不直接接触的一种换热形式。 2.1.15旁流水Side stream 从循环冷却水系统中分流部分水量，按要求进行处理后，再返回系统。 2.1.16药剂允许停留时间Permitted retention time of chemicals 药剂在循环冷却水系统中的有效时间。 2.1.17补充水量Amount of makeup water 循环冷却水系统在运行过程中补充所损失的水量。 2.1.18排污水量Amount of blowdown 在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量。 2.1.19热流密度Heat load intensity 换热设备的单位传热面每小时传出的热量。以Ｗ／ｍ２。 2．2符号 编号符号含义 纯净水设备工程报价方案资料下载 纯净水工程报价方案 技术参数 1、生产工艺：单级RO 2.生产设备产水量：终端产水量大于0.5T/小时(25℃) 3.技术要求：一级反渗透产水脱盐率大于98.5%; 产水电导率小于10μS/cm， 4.水源为市政自来水，压力大于0.5kg/cm2 二、纯净水设备系统工艺流程 A.根据甲方的要求、确定工艺如下： 整个工艺系统包括三大部分：预处理系统、反渗透脱盐系统。原水经过原水泵进入预处理系统，经多介质过滤器、活性炭过滤器、自动软化装置、自动加药泵加入阻垢剂后预处理出水，再经过保安过滤器进入高压泵送到反渗透装置进行脱盐，反渗透产水送往纯水箱。纯水箱中的纯水经输送泵送往用水点，并且装有压力控制系统，可根据用水点的开启自动控制输送泵的启停。 B.各工艺系统描述 1、纯净水设备系统石英砂过滤器 石英砂过滤器主要去除水中的悬浮物、胶体、泥沙、粘土、腐植物、颗粒物等杂质，降低水的浊度，达到水质澄清的目的，经处理后水质污染指数SDI≤4，可防止膜面结垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等)、防止胶体物质及 悬浮固体微粒的污堵、防止有机物质及微生物的污堵，保护反渗透膜。 2、纯净水设备系统活性炭过滤器 活性炭过滤器主要利用活性炭的表面有大量的羟基和羧基 等官能团，可以对各种性质的物质进行化学吸附去除水中的异味、有机物、胶体、铁及余氯，同时降低水的色度、浊度，减少对反渗透的污染，处理后水余氯≤0.1ppm 3、纯净水设备系统自动软化装置 利用离子交换树脂上的钠离子交换水中的钙镁离子，降低水中的硬度，同时用食盐再生离子交换树脂。 4、纯净水设备系统自动加药装置 采用意大利原产A601自动计量加药泵，在原水输送管路上 加入稀释的阻垢剂，阻垢剂采用美国PWT公司专利的树枝状专用 项目概述 ***********厂内现有部分循环水排污水。 为了节约用水，减少排放，实现水资源再利用，公司拟对厂内的上述各系统循环水排污水进行处理后回用于厂内循环水系统作为补水，代替新鲜水的使用。设计处理水量为200m3/h。 一．设计基础 1.水质情况 1.1水质指标 注：混合污水水质即为经计算后原水水质指标。 1.2水质分析 由以上数据表可以看出，将几股循环水排污水及浓水混合后，其水质的主要问题是电导率、总硬度、总碱度较高，需要进行降低去除处理。 而对于水中含盐量的降低去除则必然涉及到膜法除盐技术，而膜脱盐设备对于进水水质有一定的要求标准，从上述水质表分析，其水质总硬度、总碱度等指标较高，均超过膜脱盐设备的进水要求，原水的结垢性较强，易在膜过滤过程中形成垢类物质沉积在膜表面，影响膜的正常运行。所以必需对原水进行预处理，降低水质的总硬度、总碱度等指标，使处理出水达到膜脱盐设备的进水要求，才能进入脱盐设备进行脱盐处理。 本方案设计工艺分为两部分，一部分是预处理，一部分是脱盐处理。预处理主要用于降低水中的总硬度、总碱度等，脱盐处理主要用于降低水中的含盐量。2．设计水量 设计处理水量为：200m3/h。 二．技术工艺说明 1．技术工艺确定 1.1 技术工艺确定 根据污水水质分析，处理工艺确定为“预处理+脱盐”。其中预处理工艺需要降低水中总硬度、总碱度等，使出水水质满足膜脱盐设备的进水要求。对于水中的上述指标，均可通过“三法净水”处理技术进行有效降低去除，同时还可以进一步去除污水中的浊度、悬浮物等颗粒杂质。 由于处理出水作为循环水系统的补水，对于水质的含盐量要求并不高（新鲜水补水电导450-500uS/cm），而且随着回用设备的投运，循环水系统的含盐量逐渐降低，水质将逐渐改善，所以选择适度脱盐设备进行脱盐处理，即JR-EDR 电渗析脱盐设备。同时，JR-EDR电渗析脱盐设备具有运行成本低、膜抗污染性较强的特点，更适宜应用于污水回用处理。 设计技术工艺为：“三法净水”一体化设备＋JR-EDR电渗析脱盐设备。1.2工艺流程框图 加酸、杀菌剂 工业循环水处理技术改进措施 环境保护、节水减排、废水回用是对目前循环冷却水系统提出的新挑战。企业应根据自身特点，积极采用成熟的新技术、新材料和新装置，优化循环冷却水处理系统，提高循环冷却水处理技术水平，为企业甚至整个社会的可持续发展做出应有的贡献。 1导言 循环水处理是个巨大而艰巨的系统工程，我们要解决的就是腐蚀、结垢、微生物粘泥这三个问题，要针对本厂实际情况结合自己设备存在的问题，做出正确判断，更重要的是要对整个设备进行优化管理，加大管理监察力度，围绕水质稳定做工作，争取达到对循环水水质、水温的合理控制，防患于未然，在实现节能降耗的同时，为全厂生产设备的安全运行提供有利保障。 2段国内外循环水处理的实际情况 2.1现阶段国内外循环水处理情况 循环水冷却处理技术于上世纪初期已在国外得到了良好的应用和发展，但也因为诸多实际因素的限制暴露出各种问题。上世纪末期循环水处理技术才被引入我国，在经过了一段漫长的发展历程后，方呈现出逐渐成熟趋势。在近几年的发展过程中，全世界循环水处理效率得到了很大程度的提升，应用于循环水处理的相关处理剂也逐渐增多，更甚至发展成为国际化和规模化的处理剂产品，在此方面，我国对于循环水处理剂的进出口量也在不断增长。 2.2现阶段国内外循环水主要处理手段 现阶段我国在处理循环水方面主要应用以下几种方式：首先是化学处理方式，该方式主要通过应用化学药剂，对循环水中所包含的多种不稳定物质实施高强度处理，从而有效降低污水的腐蚀性以及阻止污水结垢，另一方面能够合理降低常规工作状态下的排水量和补水量；其次是物理处理方式，该方式主要是应用相关处理材料对循环水进行科学全面的分析，同时通过改变循环水的能量、温度及压强，有效加强循环水处理材料的抗腐蚀及抗结垢等功能。 3循环水运行中存在的问题 3.1循环水系统内长期漏油 由于设备老化等原因，循环水系统长期漏油，久而久之，这样就会使装置换热设备内表面形成一层油膜，影响循环水的处理效果，泄漏的油脂还会成为众多微生物丰富的营养源，造成循环水系统微生物大量迅速繁殖难以控制，微生物粘泥、藻类急剧增多，使换热器内表面长期被油泥覆盖，致使缓蚀阻垢剂无法与换热器内表面接触从而丧失其缓蚀阻垢作用，导致换热器极易产生结垢和腐蚀。 3.2阻垢缓蚀效果差 由于不同时期水质和生产工艺条件都会发生变化或波动，就要及时改进、调整、优化缓蚀阻垢剂配方，如果配方长期不换，菌藻对杀菌剂已产生了免疫功能，阻垢缓蚀效果抗冲击和污染能力就会降低，杀菌效果差。 3.3凉水塔排泥设施不完善，水池没有做到定期清淤 凉水塔底部一般呈平底状，池底排泥阀无法排掉池底的淤泥，所以循环水厂的排泥阀不起作用，淤泥只能靠清扫水池才能排掉。但由于生产的连续不间断性，给清池工作带来很大的困难。 4现代循环水处理技术 随着循环水处理技术的发展，现代循环水处理技术采用有机阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭澡剂综合运用的方法，轮换交替使用，这样可以达到药剂间相互增效的作用。目前有机阻垢剂品种繁多，主要有有机磷系列、聚羟酸系列、聚羟酸脂系列等，一般来讲，复合配方的阻垢 水处理设备中衡量水质标准的主要技术指 标 水处理设备中，主要指标有水的浊度、臭和味、硬度、碱度以及铁离子、锰离子、有机物、余氯、溶解氧及微少物等的含量。 一、浊度 浊度又称混浊度，表示水中悬浮物对光线透过时的阻碍程度。一般将1L蒸馏水中含有1mg Si02时的浊度规定为1度。水处理设备中浊度高时，能保护微生物免受消毒作用和刺激细菌的繁殖，因此在水处理设备消毒过程中，浊度低时才能保证其消毒效果。另一力面，浊度超过5度就可觉察出来，并会使用户感到厌恶，因此—般自来水的浊度上限为5度。 原水中所含的杂质是发生水浑浊的主要原因，导致水混浊的主要杂质是悬浮物质和肢体物质。季节和供水途径的变化，都有可能因原水中所含杂质而产生混浊现象。水处理设备厂必须注意原水的浊度变化，同时根据水质情况，采用凝聚、沉阵或过滤、氯化等方法去除混浊。 二、臭和味 饮用水不得有异臭和异味，或者说没有令人厌恶的臭味，为此世界卫生组织《饮用水水质难则》规定：“对大多数用户无厌感感”，水处理设备用水的水质应无味、无臭。 水质发生异臭和异味的原因很多，甚至难以区分，例如来自无机物的异味、腥臭、腐败臭、碳氢化台物以及来自硫磺或氯的臭味。 水臭的产生主要是有机物的存在，某些水臭是生物活性增加的表现，有些则是工业污染造成的。 水的异味主要来自无机物，如镁、钙、铜、铁和锌。以及某些盐类，例如重碳酸钠和氯化钙。只有当水中的这些无机物浓度与人唾液中的浓度相近时，才能感觉水无味。 水处理设备氯化过程也会出现余氯气味，但这是用氯消毒而使饮用水保证微生物安全性所必须的。水处理设备中存在异臭和异味将会影响水质的香气和滋味，而且有时还会使水出现沉淀现象。 根据情况，水用水有时必须进行脱臭或除味处理。去除异臭或异味的方法很多，例如由气体引起的可进行脱气处理;由还原物质引起的可用氯或臭氧进行氧化处理;活性炭吸附过滤是消除异臭和异味行之有效的方法。 污水处理工艺流程及指标 §1.1 污水处理工艺流程 图1 污水处理活性污泥法（treatment wastewater）工艺流程图 §1.1.1 一级处理（即物理处理） 主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求，经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准，一级处理属于二级处理的预处理。 1、污水进入厂区先通过截流井（让厂能处理的污水进入厂区进行处理）进入粗格栅（打捞较大的渣滓）； 2、再经过污水提升泵（提升污水的高度）提升后，经过细格栅（打捞较小的渣滓）； 3、之后进入沉砂池（以重力分离为基础，将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除）； 4、经过砂水分离的污水进入初次沉淀池。 §1.1.2 二级处理（即生化处理） 图2 生物处理方法分类 生化处理的主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD、COD、SS和以各种形式的氮或磷)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。 生物处理设备的出水进入二次沉淀池（排除剩余污泥和回流污泥，二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用），二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理。 §1.1.2.1 活性污泥法 活性污泥法是当前应用最为广泛的一种生物处理技术，活性污泥就是生物絮凝体，上面栖息、生活着大量的好氧微生物，这种微生物在氧分充足的环境下，以溶解型有机物为食料获得能量、不断生长，从而使废水得到净化。该方法主要用来处理低浓度的有机废水。本方法的主要设备为反应装置和提供氧气的曝气设备。 传统的活性污泥法由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、供氧装置以及回流设备等组成，基本流程如图3所示。由初沉池流出的废水与从二沉池底部流出的回流污泥混合后进入曝气池，并在曝气池充分曝气产生两个效果：①活性污泥处于悬浮状态，使废水和活性污泥充分接触；②保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。废水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使废水得到净化。二次沉淀的作用有两个：①将活性污泥与已被净化的水分离；②浓缩活性污泥，使其以较高的浓度回流到曝气池。二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 图3 活性污泥法基本流程 活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等，在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 §1.1.2.2 生物膜法 生物膜法和活件污泥法一样，同属好氧生物处理方法。但活性污泥法是依靠 北京东方君悦大酒店循环冷却水处理方案 诚信绿洲 2016年12月 4.3 技术介绍 A）、不含重金属（Cr等），不以磷为基础的阻垢剂，排污水不造成公害，符合环境保护法规，可节省排污处理费用，并免除处理之麻烦。 B）、媲美铬酸盐法的防蚀效果。 C）、药品中所含之专用分散剂，克服了传统冷却水处理所常发生之结垢问题，碳酸钙阻垢能力达1200ppm。 D）、适合于循环水高倍浓缩操作，因此可节省水费及总操作费用。 我司处理方案分三部份，兹分别说明于后： a．结垢抑制 b．腐蚀抑制 c．微生物抑制 （A）结垢抑制 我司最新专用分散剂，可防止冷却水系统产生结垢物，甚至水中钙硬度高达1200ppm，亦有优异之分散作用，保持热传金属表面无结垢之虞，高浓缩情况排污水量减少，并产生下列优点： a. 降低成本：1、用水量减少。 2、用药量节省。 减废功能：水资源充分利用。 附带效益：因本处理方案可适应极差的水质，当补充水质较差时，本处理方案亦能有效因应，从而避免因水质变差导致停机或减量生产。 （B）腐蚀抑制 碳钢腐蚀抑制通常以无机磷酸盐作为阳极及阴极保护，形成坚韧之r-Fe2O3钝化保护膜，避免铁金属游离失去电子，有效抑制铁 材质腐蚀 Fe Fe2++2e- 另外，冷却水中磷酸钙及碳酸钙在阴极高pH位置形成覆盖性保护膜，避免水中O2来接受电子，阻止阴极半反应的发生，腐蚀问题将可彻底抑制 1/2O2+H2O+2e- 2OH- 如图所示 Fe + o-PO4(p-PO4) → r-Fe2O3 ANODIC ANODIC PASSVATION Ca + p-PO4→ Ca-p-PO4↓ CATHONIC 冶金工业废水处理技术 冶金工业产品繁多，生产流程各成系列，排放出大量废水，是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有：冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 冷却水的处理 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂；水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法，破坏乳化油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃料用。 酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1～2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 洗涤水的处理 冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水，主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》G B50050-2007释义新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007要实施了，杭州冠洁工业清洗水处理科 技有限公司与您共同学习，共同提高。 国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007 说明 1. 新版国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007规范修订的背景、意义及其特点 1.1 我国《标准化法实施条例》规定：“标准实施后，制定标准的部门应按科学技术的发展和经济建设的需要适时进行复审，标准复审周期一般不超过五年”。我们这本《工业循环冷却水处理规范》第一版是GBJ80-83，第二版，也就是现行版GB50050-95，发布至今已达12年之久，远远超过了标准化的规定，所以要进行修订。 1.2 循环冷却水处理技术的发展 我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。瞄准具有70 年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。80 年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、Nalco Drew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处 理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。实现了循环冷却水在自然平衡pH 条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。90 年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。 我国的循环冷却水处理是20 世纪70 年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步，说明我国的水处理药剂应用水平不低，表1 为我国循环冷却水处理配方发展过程。 表1 我国循环冷却水处理配方发展 年代配方 1975~1979 聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸(用酸调pH) 聚磷酸盐/膦酸盐/锌/聚丙烯酸(用酸调pH) 1980~1985 多元醇磷酸酯/锌/磺化木质素(用酸调pH) 1980～1985 膦酸盐/聚合物或共聚物(碱性处理) 硅酸盐或钼酸盐配方 1986~1992 磷酸盐/二元、三元共聚物全有机配方,系统可连续运行1～2 年1993 新型膦酸盐及新型共聚物开始进入市场,碱性处理比重在提高 1998 开始开发无磷无金属配方 目前循环冷却水处理已经在我国各个行业的循环水系统中得到应用。不论是国产 技术协议 协议编号： 设备名称：150TPH化水系统 买方： 卖方： 签定日期：2006 年04 月11 日 签订地点： *****************有限公司 **********公司 水处理设备技术协议书 协议编号：***********公司（以下简称买方）与***************有限公司（以下简称卖方）就150TPH化水系统设备工程签订本技术协议，该技术协议与双方签订的合同（合同编号：）具有同等法律效力。 1总体说明 本协议规定了水处理工程除合同规定以外的技术细节。 2工程界限与设计基础条件 2.1工程界限 化水车间厂房轴线以外1.0米为界限，即从多介质过滤器入口的化水车间轴线外1.0米处至除盐水泵出口化水车间轴线外1.0米处。 卖方负责总体平面设计。 2.2界区内卖方工程内容 2.2.1工程界区内化水设备涉及的设备、安装及调试 2.2.2工程界区内设备供电工程 2.2.3工程界区内仪表和控制工程 2.3买方工程内容 2.3.1电源接入厂房，安装空气开关。如果是双路供电系统，安装双路均衡和切换装 置 2.3.2土建工程和预埋管道工程、厂房内外埋管道工程、墙壁预埋工程。所有预埋 管道必须有衬胶或衬塑防腐 2.3.3采暖通风空调工程 2.3.4生活、消防和排水工程 2.3.5照明、防雷和设备供电接地工程 2.3.6提供加热蒸汽 2.3.7提供压缩空气 2.3.8厂房内外预埋管道工程 2.4工程界区的边界条件 2.4.1给水流量：>300m3/hr 2.4.2电源：380V/220V，50HZ，功率，设计联络会确认 2.4.3调试化学药品：由乙方提供 2.4.4水质分析仪器药品等由买方提供 2.5设计基础条件 系统应适用于黄河水或地下水或二者混合水 2.6工程规模 系统总产水量：150TPH 2.7产水水质 总硬度：≈0 μmol/L SiO2：≤20μg/l 电导率：≤0.2μs/cm 3配置清单 设备配置清单见附件1 4技术图纸 卖方应合同签订7日内向土建设计单位和买方提供必要的技术参数和图纸 5设备验收 5.1设备制造完成后双方根据《设备配置清单》进行到货验收 5.2设备正常连续运转24小时后双方对设备进行整体验收，验收标准如下： 5.2.1超滤产水SDI<3，三、四期改造后总产量≥400吨/小时 5.2.2双级反渗透系统脱盐率>99％，产水电导率>10μs/cm，产量≥170吨/小时 5.2.3EDI产水符合本技术协议2.7要求，产量≥150吨/小时 6质量保证 6.1设备系统质保期为安装调试完成之日起一年整。其中超滤膜及EDI组件质保期为 安装调试完成之日起三年整。 1 污水的分类及其来源 根据废水来源可分为城镇污水和农业废水。城市废水又分为：生活污水工业污水雨水 A生活污水 *主要包括粪便水、洗浴水、洗涤水和冲洗水。 *来源：除家庭生活排的废水外还有集体单位和公共事业单位排出的废水。 生活污水以有机物污染为主、可生化性好、但随着饮食结构的改变尤其是治病的新药层出不穷，部分排泄物与生活污水混为一体使污水结构趋于复杂并使处理效果的难度增加。 B工业污水 *是工业生产过程排放的废水，由工业生产车间与厂矿排出的绝大部分工业废水是用于冷却、洗涤及地面冲洗，因此，里面会含有工业生产所用的原料、产品、副产品、和中间产物。 *工业废水的排放特点：1具有排放量大、方式多、范围广。2种类繁多，浓度波动范围大。3迁移变化规律差异大。4毒性强、危害大。5不宜治理，恢复困难 C 雨水 *雨雪降至地面形成地表径流，工业废渣和垃圾堆放厂冲刷排水随着时间季节环境的变化其成分复杂 D农业废水 *农业废水包括农田灌溉，畜牧业养殖，食品生产加工等过程中废液的排放，分散面积广，不易集中，治理困难。农药化肥，有机富营养物的含量较高 污水污染程度表示指标： 1）BOD ·定义：水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消 耗的溶解氧的量。 ·指标：在20℃水温下，5d的BOD约占总BOD的70％一80％，常用BOD20作为总生化需氧量La，工程上常用BOD5作为可生 物降解有机物的综合浓度指标。BOD意义： 直接反应水体中的有机污染情况 能表征易生物降解的有机物 BOD/COD>0.3才认为可采用生物处理 定义：在一定的严格的条件下,水中还原性物质与外 加的强氧化K2Cr2O7,KMnO4等)作用时所消耗的氧量,用 氧(O2)的mg/L表示。COD综合反映有机物质相对含量。·CODCr：污水指标，简写为COD。以K2Cr2O7为氧化剂， 方宇润滑油循环水系统粘泥清除方案 1、方宇润滑油循环水系统现状 2014年8月30日系统出现泄漏情况，初步打压确认有三台换热器存在泄漏情况。31日查看打开的换热器情况，换热器中有大量粘泥沉积呈现灰白色，触感光滑，有油分，垢类以软垢形式存在，垢下换热器管程凹凸不平，有大量锈蚀。循环水呈现黄绿色，凉水塔池壁有大量藻类。系统情况见下图。 2、原因分析 粘泥沉积主要由于前期除油清洗后，排污不顺，进水管道（直径1米）和回水管道（直径1米）中残存的粘泥没有完全排除系统，再次运行期间逐渐沉积到管道中引起垢下腐蚀（主要是点蚀现象），腐蚀物沉积形成管道的凹凸不平的表面；前期工艺介质泄漏，油泥沉积对设备已经造成相当程度的腐蚀，后续粘泥沉积致使系统设备性能继续恶化，形成腐蚀穿孔；另外，可能换热器壳程内防腐不好，造成物料对管道的腐蚀引起泄漏。 3、处理办法 （1）确定泄漏设备的数量并更换或修复； （2）使用硫酸调节系统pH值在6左右； （3）加入氧化型杀菌剂200~250ppm运行6~8小时； （4）加入非氧化型杀菌剂200ppm，粘泥剥离剂200~250ppm运行12~24小时； （5）测定循环水浊度至不再上升或略有下降，大量排水置换至循环水浊度达到运行要求。 （6）打开换热器观察系统中粘泥附着情况，根据现状决定是否进行再一次的剥离。 （7）系统打压确定是否有其他设备泄漏，更换或修复。 （8）剥离完毕系统转入正常运行，补加阻垢剂和杀菌剂控制设备的腐蚀和结垢。 4、后续运行建议 （1）系统中换热器做好内防腐； （2）系统加设氧化型杀菌剂连续加药装置或二氧化氯发生器，实现系统中 氧化型杀菌剂的连续加药，保证系统水中余氯维持在0.5左右；（3）系统加设挂片器，检测系统水对设备的腐蚀速率； （4）系统补水线加设流量计，统计各补水的补充量，更好的控制系统的浓缩倍数； （5）系统做好排污。 山东化友化学有限公司 2014年9月1日 工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准，编号为GB50050-2007，自2008年5月1日起实施。其中，第3.1.6（2、4、5、6）、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1（1、2、3、4、5、6、7）、8.5.4条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和使用年限，减少排污水对环境的污染，使工业循环冷却水处理设计做到技术先进，经济实用，安全可靠，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果，积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系 与钢铁工业节水问题紧密相关的另一个问题是钢铁工业用水的处理，只有水处理问题得到有效的解决，节水工作才能真正取得成效。国外大钢铁企业的经验证明，正确使用水处理剂，可以有效解决水循环系统的结垢问题，不仅延长了系统使用寿命，节约水资源，而且可以实现污水零排放，节水和环保效果非常显著。 在钢铁工业中，需要进行水处理的系统主要是： (1)炼铁厂：高炉、热风炉冷却净循环水处理系统；高炉煤气洗涤水浊循环系统；高炉炉渣水循环系统；鼓风机站净循环水处理系统。 (2)炼钢厂：氧气转炉烟气净化污水处理系统；转炉间接冷却循环水处理系统；电炉净循环冷却水系统；转炉软化冷却水系统；电炉软水冷却水系统；转炉污泥处理系统；电炉真空处理污水处理系统。 (3)连铸厂：结晶器软水闭路循环水系统；二次冷却浊循环水系统；污泥脱水处理系统。 (4)热轧厂：热轧净循环水处理系统；热轧浊循环水处理系统；过滤器反洗水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。 (5)冷轧厂：间接冷却开路循环水处理系统；酸碱废水处理系统；含油、含乳化液废水处理系统；污泥处理系统。 水处理剂中用量较大的有三类：絮凝剂；杀菌灭藻剂；阻垢缓蚀剂。絮凝剂亦称混凝剂，其作用是澄凝水中的悬浮物，降低水的浊度，通常用无机盐絮凝剂添加少量有机高分子絮凝剂，溶于水中与所处理水均匀混合而使悬浮物大部沉降。杀菌灭藻剂亦称杀生剂，其作用是控制或清除水中的细菌和水藻。阻垢缓蚀剂主要用于循环冷却水中，提高水的浓缩倍数，降低排污量以实现节水，并降低换热器和管道的结垢和腐蚀。 针对钢铁工业的特点，水处理剂的使用需注意以下几点： （1）在钢铁企业中，具有高热流密度的设备较多，这与化工工业有着显著的不同。因此，开发应用耐高温、低公害或无公害的阻垢缓蚀剂，是钢铁工业水处理剂的研发方向之一。 （2）结垢堵塞问题突出。高炉煤气洗涤循环水的水质成分很复杂，由于矿石中氧化钙的溶入，造成管道结垢，喷头堵塞，影响生产正常运行。在转炉炼钢过程中，投入造渣剂石灰，部分石灰细粉被烟气带出，在烟气洗涤塔中与循环水生成氢氧化钙，随后与烟气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，造成洗涤塔中喷嘴堵塞，输水管道断面减少，阻力增加，浪费能源。在高炉煤气洗涤和转炉烟气净化浊循环水中，也需要解决洗涤水中大量悬浮物以及严重结垢问题。这些方面均需要开发优质的聚凝剂、分散剂及除硬稳定剂。 （3）连铸及轧钢浊循环水主要是细小的氧化铁皮悬浮物及循环水中油的去除问题。这类循环水的水处理工艺是沉淀、除油、过滤、冷却。水处理药剂主要采用絮凝剂、助凝剂、除油剂及少量的阻垢分散剂等。目前国内生产的絮凝剂主要是铝盐及铁盐，助凝剂主要是聚丙烯酰胺类高分子药剂。与国外同类产品相比，使用效果较差。因此，开发适用于钢铁企业的高效絮凝剂、助凝剂、除油剂是当务之急。 纯水设备技术参数 1.纯水设备主要技术参数表 2.设备组成 由预处理系统、反渗透主机系统及纯水供水系统、细菌过滤器、UV杀菌器组成2.1.预处理系统 预处理系统由多介质过滤器、软化过滤器、保安过滤器组成。 2.1.1 多介质过滤器 多介质过滤器：滤料为酸洗石英砂、椰壳净水级活性炭，流量≥2m3/h 罐体规格为1054树脂罐 控制阀为全自动过滤控制阀 2.1.2软化器过滤 软化过滤器：滤料为强酸性阳离子树脂，流量≥2m3/h 罐体规格为1054树脂罐 控制阀为全自动再生控制阀 2.2.反渗透主机系统 高压泵材质：泵体为不锈钢，流量≥2m3/h，扬程≥ 120m 反渗透膜元件：脱盐率≥99% 反渗透膜片类型为：芳香族聚酰胺复合膜 膜元件数量：2根/套 反渗透主机尺寸：1350×800×1700mm（长×宽×高） 反渗透主机模块：集成一体化不锈钢框架 2.3. 纯水供水系统 由纯水箱、压力控制模块及纯水泵等组成； 纯水泵：材质不锈钢，流量≥2m3/h，扬程≥30m 纯水箱：容积为500L，材质为不锈钢，配自动液位装置 恒压系统：采用美国进口恒压供水系统 供水控制：同时受水箱液位和压力控制器的双重控制，以实现整个系统的平衡、稳定运行和对纯水泵的缺水运行保护。 系统管道：优质U-PVC 3.设备工艺流程 自来水→多介质过滤器→软化过滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透系统→纯水箱→恒压供水系统→UV杀菌器→细菌过滤器→用水点→纯水箱 含管路消毒系统 4.设备主要技术性能特点： ※ 产水水质满足国家内镜中心用水标准； ※ 全自动运行控制，自动开停机，实现无人看管； ※ 多功能监测可实现水质、流量、压力等在线显示； ※ 预处理系统自动冲洗及再生运行； ※ 软水、纯水具有独立的供水管路，可多点取水； ※ 具备无水保护，高、低压力保护等多种安全自锁功能；循环水处理技术
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