化水除盐系统设计方案.doc

化水除盐系统设计方案一、设计基本条件1、设计依据本系统设备生产制造遵循下列标准：（1）中国国家标准（2）其它认可的中国标准（3）国际标准化组织标准（4）国际电工技术委员会标准（5）其它国家等同或高于中国标准要求的对照标准火力发电厂设计技术规程（DL500094）电力工程制图标准（DL502893）火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定（DL/T50721995）火力发电厂汽水管道设计技术规定（DL/T50541996）电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）（DL500792）电力建设施工及验收技术规范（管道篇）（DL503194）电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂化学篇）（DLJ5881）压力容器安全技术监察规格（劳锅字（1990）8号）钢制压力容器（GB1501998）压力容器设计单位资格管理与监督规则（劳锅字（1992）12号）火力发电厂化学水处理设计技术规则（DL/T50681996）橡胶衬里设备设计技术规则（CD130A1585）火力电机组及蒸汽动设备水汽质量标准（GB1214587）水处理设备制造技术条件（JB293286）化工设备系列型谱（ZBG9802090）橡胶衬里化工设备（HGJB13290）钢制压力容器无损检测（JB/T470992）水处理设备橡胶衬里技术条件（HGJ22983）衬胶管道和管件（HG21501）水处理设备油漆,包装技术条件（JB293286）火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册（87DG）GBJ987建筑结构荷载规范；GBJ1089混凝土结构设计规范；GBJ6984给水排水工程结构设计规范；HG/T20552-94化工企业化学水处理设计计算规定；业主的委托以及提供的相关资料；上述规范未包括的设备和材料生产厂的标准。如生产厂采用的标准高于以上标准，以生产厂采用的标准执行。2、设计范围和内容2.1、本工程的设计分两个阶段进行；即方案设计阶段和施工图设计阶段；2.2、本工程设计范围为过滤器至脱盐水箱处理工艺的设备及配套工程；2.3、本工程设计内容包括：给水处理工艺设计、总图设计、构筑物设计、设备设计及选型等内容。3、设计的指导思想3.1、选用先进成熟的处理工艺，耐冲击负荷的能力强，在进水水质恶化时，也能保证出水水质的稳定。3.2、为保障生产的正常运行，同时降低投资，选用的设备和材料均为国内优质产品，力求能耗低、维修率低，确保给水处理系统长期稳定运行；3.3、给水处理设施布置紧凑、外观协调、尽量节省占地面积；3.4、根据生产用水的特点，给水处理系统应有足够的处理余量，除盐设备均采用一用一备，保证生产高峰时的正常用水量。3.5、选择的工艺先进，自动化程度高，减少操作工人的劳动强度。3.6、为保证正常的生产用水，处理设施分为两组，以便维修。3.7、根据当地的建设条件，设计中充分考虑气象、地下水、地震、地层等因素，并考虑防震、防地质灾害等措施。4、给水处理设计参数4.1、用水要求：系统处理水量30-40m3/hs/cm2；（重金属含量达PPb级）m系统最终出水水质电导率104.2、原水水质业主提供的原水水质 分析项目单位分析结果PH值8.0悬浮物Mg/l1.9总硬度Mg/l45.3导电度ms/cm438色度度0浑浊度度DL矿化度Mg/l710.3总碱度Mg/l309五日生化需氧量 Mg/l1.0可溶性二氧化硅Mg/l10.25细菌总数1个/ml化学需氧量10Ca+2Mg/l 11.9Mg2+Mg/l 3.65K+Mg/l1.63Na+Mg/l86.1总铁Mg/l 0.18MnMg/lDLZnMg/l DL硫酸盐Mg/l 20.2HCO3Mg/l 377二、工艺流程及特点说明根据业主提供的水质报告及处理后水质标准，经过分析比较，我们采用强酸强碱的阴阳离子交换系统，工艺稳定，运行费用低。1、原水水质类型分析矿化度：710.3mg/l阳离子Ca2+=11.9mg/l20.04=0.593mmol/lMg2+=3.65mg/l12.15=0.3mmol/lNa+=86.1mg/l23=3.74mmol/lK+=1.63mg/l39.1=0.04mmol/lC4.673mmol/l阴离子HCO3-=377mg/l616.18mmol/lCl-=0.53mg/l35.5=0.015mmol/lSO42-=20.2mg/l480.42mmol/lA6.615mmol/l根据水的电中性原理，水中C阳(mmol/L)=A阴(mmol/L)得：未知阳离子=A-C=6.615-4.673=1.942mmol/L2、方案选择阳离子交换树脂等量交换水中含有的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子，去除原水中的Ca2+、Mg2+所引起的硬度，由于水中含有的重碳酸盐碱度，经过阳离子交换器处理之后，树脂上所带的H+被置换到水中而成为碳酸，当水的PH值小于4.3时，水中碳酸几乎完全以二氧化碳的形式存在，如下方程式：H2CO3=H+HCO3-=CO2+H2O当H+增加，即PH值降低，上述反应就向右进行。此时，二氧化碳脱气塔装置把处理水从设备上面喷淋而下，空气从下鼓风而上，使空气流与水滴充分接触，由于空气中的二氧化碳量很小，分压很低，只占大气压的0.03%，根据亨利定律，经过H型交换器处理的水，由于二氧化碳分压高，逸入分压低的空气流中而被带走，从而除去了水中的二氧化碳，也即除去了水中大量的HCO3-。因此工艺流程中设置除二氧化碳脱气塔是除去经阳床处理后水中所含HCO3-的CO2气体所引起的碱度。阴离子交换树脂等量交换水中HCO3-、Cl-、SO42-、HsiO32-等阴离子，除去水中剩余碱度及溶解性杂质。3、工艺流程另外设有阳床、阴床再生系统，仪表及控制系统等。阳床、除碳器、阴床为双系统（一用一备）。4、流程说明地下水由深井泵提升至原水箱，经提升泵提升到盘式过滤器后，水进入阳床，自上而下经过强酸性阳离子交换树脂层进行交换，去除水中硬度及其它阳离子，水中碱度将大部分转化为C02，经过除碳器去除，出水C02降至510mg/l，出水进入中间水箱，再经中间水泵提升至强碱性阴离子交换器，去除水中残余碱度和阴离子，出水进入混合离子交换器进一步深度除盐，出水至除盐水箱。再生工艺说明：A、当阳床运行至终点时，即应及时对阳床作再生处理，以恢复其交换能力，运行切入备用阳床。酸槽车来酸由卸酸泵（耐腐蚀离心泵）提升至高位酸贮罐，自流进入酸计量箱，由压力泵来启动酸喷射器工作，抽吸酸液经混合稀释后压入阳床自下而上经过树脂层，对其进行再生处理，然后置换清洗直至再生结束，达到一定的再生度，恢复其交换能力。B、当阴床运行至终点时，即应及时对阴床作再生处理，以恢复其交换能力，运行切入备用阴床。液碱槽车来碱由卸碱泵（耐腐蚀离心泵）提升至高位碱贮罐，自流进入碱计量箱，由压力泵来启动碱喷射器工作，抽吸碱液经混合稀释后压入阴床自下而上经过树脂层，对其进行再生处理，然后置换清洗直至再生结束，达到一定的再生度，恢复其交换能力。三、主要设备规格及技术参数1、盘式过滤器1.1说明：精确过滤：可根据用水要求选择不同的精度过滤盘，其出水浊度能满足离子交换给水要求；全自动运行，连续出水：在过滤器组套内，反洗过程轮流交替进行，工作、反洗状态之间，自动切换，可确保连续出水，系统压损小。1.2主要参数：型号：YX2-4出力：Q=44m3/h过滤等级：50工作压力：0.08-0.8MPa反洗水压力：0.28-0.6MPa过滤单元数目：2-4个进出水管：2法兰连接反洗进水管：2法兰连接数量：一台2、原水箱2.1说明：用于调节稳定系统处理水量。2.2主要参数：形式：立式园形有效容积：V=40m3材质：碳钢防腐数量：一台3、提升泵1.1说明：提升泵用于提升增压。1.2主要参数：型号：ISW65-160流量：Q=50m3/H扬程：H=32m功率：N=7.5Kw数量：二台，一用一备。4、逆流再生阳离子交换器4.1说明：逆流再生阳离子交换器用于去除水中阳离子。4.2主要技术参数1)型式：垂直圆桶，阀门悬挂布置2)直径：1500mm3)台数：2台4)工作温度：5-355)树脂层高度：H=2000mm；6)单台设备正常运行流速：V=25m/h7)单台设备正常流量：Q=40m3/h8)设备水反洗强度：Q=4L/（m2.s）9）再生方式：无顶压逆流再生10）内部再生液介质：浓度为35%HCl11）设备本体材质/壁厚：Q235-A/12mm12）设计压力：0.6MPa水压试验压力：0.9MPa13）运行压差(设备进出口)（1）正常出力压差：0.04MPa（2）最大出力压差：0.07MPa14）出水装置型式：（1)型式：穹形多孔板加石英砂垫层（2)穹形多孔板材质：钢衬胶15）衬里（1）衬里材料：天然胶（2）衬里层数：2层（3）衬里厚度：3mm/3mm16）设备人孔（1)数量：2套（2)直径：450mm（3)材料：Q235A17）设备窥视孔（1)数量：2套（2)规格(长/宽)：350/120mm（3)视镜材料：有机玻璃（4)视镜厚度：16mm18）设备本体接口：进水DN100PN1.0MPa出水DN100PN1.0MPa反洗进水DN80PN1.0MPa反洗排水DN80PN1.0MPa正洗排水口DN100PN1.0Mpa中排排水口DN80PN1.0Mpa小反洗进水口DN80PN1.0Mpa进酸DN80PN1.0MPa排空气口DN25PN1.0MPa19）表计及附件要求（1)设备本体进水取样，带取样阀门：（2)设备本体出水取样，带取样阀门；（4)设备本体进水压力表：P0-1.0MPa；（5)设备本体出水压力表：P0-1.0MPa；5、逆流再生阴离子交换器3.1说明：逆流再生阴离子交换器用于去除水中阴离子。3.2主要技术参数1)型式：垂直圆桶，阀门悬挂布置2)直径：1500mm3)台数：2台4)工作温度：5-355)树脂层高度：H=2000mm；6)单台设备正常运行流速：V=25m/h7)单台设备正常流量：Q=40m3/h8)设备水反洗强度：Q=4L/（m2.s）9）再生方式：无顶压逆流再生10）内部再生液介质：浓度为35%NaOH11）设备本体材质/壁厚：Q235-A/12mm12）设计压力：0.6MPa水压试验压力：0.9MPa13）运行压差(设备进出口)（1）正常出力压差：0.04MPa（2）最大出力压差：0.07MPa14）出水装置型式：（1)型式：穹形多孔板加石英砂垫层（2)穹形多孔板材质：钢衬胶15）衬里（1）衬里材料：天然胶（2）衬里层数：2层（3）衬里厚度：3mm/3mm16）设备人孔（1)数量：2套（2)直径：450mm（3)材料：Q235A17）设备窥视孔（1)数量：2套（2)规格(长/宽)：350/120mm（3)视镜材料：有机玻璃（4)视镜厚度：16mm18）设备本体接口：进水DN100PN1.0MPa出水DN100PN1.0MPa反洗进水DN80PN1.0MPa反洗排水DN80PN1.0MPa正洗排水口DN100PN1.0Mpa中排排水口DN80PN1.0Mpa小反洗进水口DN80PN1.0Mpa进碱DN80PN1.0MPa排空气口DN25PN1.0MPa19）表计及附件要求（1)设备本体进水取样，带取样阀门：（2)设备本体出水取样，带取样阀门；（4)设备本体进水压力表：P0-1.0MPa；（5)设备本体出水压力表：P0-1.0MPa；6、除二氧化碳器（1)说明:除CO2器在工艺中主要去除水中的HCO3-减轻阴床的工作负荷，由于阳出水呈偏酸性，而HCO3-在酸性条件下极易分解，故可以通过填料鼓风曝气易于去除CO2。经脱气塔后出水中残留的CO2含量25为级钢，fy=290N/mm2B、水泥：、盛水构筑物及地下构筑物的混凝土标号均采用C25，抗渗标号S6，水灰比小于0.55。水泥用量控制在300350kg/m3。池体？掺加12%水泥用量的UEA（低含碱量）微膨胀剂。垫层为C10混凝土，填料为C15混凝土。建筑物部分的钢筋混凝土构件均C20。、水泥采用425号普通硅酸盐水泥。C、砖砌体：均采用MU10普通烧结砖，地面以下及与水接触部分用M10水泥砂浆砌筑，地面以上部分墙体用M5混合砂浆砌筑。D、防腐涂料：所有地下构筑物外壁地上部分以外墙涂料粉刷。盛水构筑物内壁水位变化处上下各1m范围涂刷改性氰凝防腐涂料。遵循的主要设计规范：建筑结构荷载规范：GBJ9-87建筑抗震设计规范：GBJ11-89混凝土结构设计规范：GBJ10-89建筑地基基础设计规范：GBJ7-89砌体结构设计规范：GBJ3-88七、给排水本工程需用水量的最大流量为5m3/h，自由水头0.2Mpa，属间歇性用水，主要用于溶药调配、分析监测用水等。给水管网由生活用水管网引入，干管直径DN32。八、总平面布置1、总平面布置原则按照功能不同，分区不同，并用绿带隔开；构筑物的间距，考虑施工与维修方便；平面布置充分利用现有场地；2、高程布置布置原则：尽可能利用水泵提升的水头，籍重力流经各处理设施。九、管道设计本工程所有钢管管道、管件均内外防腐，加药管线、管件采用无需防腐的UPVC或ABS管、管件，管道尽量埋地或靠壁铺设。外露钢制管道与配件的防腐措施如下：1、表面制备所有管道、构件表面进行机械清理除锈，符合国家标准（GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级）Sa2.0级要求。2、底漆在表面制备四个小时内，和去除了全部油脂痕迹后，涂上底漆；底漆为富锌漆，涂刷一道，膜厚70m。3、面漆防水漆涂刷二道，膜厚80m。4、颜色根据管道的输送介质，按通用标准或业主的需要确定，并标志相应流体方向。十、工程报价单位：万元 序号名称型号及规格数量单位价格1原水箱容量：40m3， 材质： Q235-A1台5.02提升泵Q=50m3/H H=32M2台1.53盘式过滤器型号：YX2-4出力：Q=44m3/h过滤等级：501台8.04逆流再生阳离子交换器直径:1500材质：Q235-A衬胶内防腐：衬胶2层，每层3mm，外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆填料高2000mm配套：阀门1套，手动操作。取样组件2套，01.0MPa压力表2套设计出水：180m3/h 2台11.05逆流再生阴离子交换器直径:3200材质：Q235-A衬胶内防腐：衬胶2层，每层3mm，外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆填料高2000mm配套：阀门1套，手动操作。取样组件2套，01.0MPa压力表2套设计出水：180m3/h 2台11.06除二氧化碳器直径：1000材质：Q235-A衬胶内防腐：衬胶1层5mm，外防腐：2层环氧底漆，2层酚醛面漆填料高：3500mm配套中间水箱：25002000配套风机型号：472113.5A2台11.07中间水泵Q=50m3/H H=32M2台3.08酸喷射器规格：WGP-1511，配套D1500阳床1台0.39碱喷射器规格：WGP-1511，配套D1500阴床1台0.310盐酸储存罐容量：10m3，直径：D1800，长度 4500壁厚：10mm 材质：Q235-A 钢衬胶 1台4.011碱储存罐容量：10m3，直径：D1800，长度 4500壁厚：10mm，材质：Q235-A钢衬胶1台4.012盐酸计量箱容量：1m3，直径：DN1000，材质： Q235-A 钢衬胶1台0.613碱计量箱容量：1m3，直径：DN1000，材质： Q235-A1台0.614树脂捕捉器DN100 钢衬胶台20.815酸雾吸收器直径：500材质：PVC1台0.519再生水泵Q=10m3/H H=32M1台1.220成品水箱V=100m31台8.021成品水泵Q=40m3/H H=32M2台2.022树脂0017阳树脂6.6吨5.602017阴树脂5.8吨11.623电器控制柜1套3.024系统管阀件D100-251套6.027运输1套4.028安装装调试1套5.019总价108.0十一、主要技术经济指标1、电总装机容量：36Kw，常用量：13.5Kw2、设备管理人员：4人。3、运行成本：（1）、用电费：本化水处理系统每天耗电量为324Kw，按每0.6元/Kw计，则每m3化水处理耗电成本：3240.6/(4024)=0.20元（2）、酸、碱费酸费：0.6元/吨（按30盐酸：600元/吨计）碱费：0.14元/吨（按42碱：550元/吨）3、管理费水站定员4人，每天三班，每班一人。按人均工资为：800元/月。折合费用为：0.11元/吨。4、化水站总运行费用为：1.05元/吨。十二、化水处理运行管理1、组织管理(1)、建立完备的生产管理层次；(2)、对生产操作工人，管理职工进行必要的资格审查，并组织进行上岗前的专业培训；(3)、聘请有资历有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作；(4)、制定健全的岗位负责制，安全操作