某厂工业循环冷却水补充水处理的工艺设计

1、精品文档某厂工业循环冷却水补充水处理的工艺设计已知：一套工业循环冷却系统处于稳态操作状态，循环水量r=5000 m3/h , f=0, d=0,ti-t 2=15c , e可按最大量考虑，浓缩倍数为4,设计补水量可按1.2倍的计算值考虑。根据工业循环冷却水系统补充水标准，拟用黄河水作为补充水(水质指标：最大悬浮物100mg/l , ph=7.0其它数据见下表：黄河水的化学成分成分 页目ca2+mc2+na+k+hcoso2-cl-sio2mg/l39.117.933.012.3162.082.6须验 算30.050.01 .计算1.1 物料衡算：mk e+d+ b+fe-蒸发所损失的水量 d-

2、风吹损失 b-排污水量f-渗漏损失m- 补充水量 f=0 d=0设循环系统中，除了有补充水加入和排污、蒸发、风吹、渗漏等损失外，再没有其他的水流或离子加入或排出系统，那么整个系统在循环浓缩过程中，就可对循环水中某些不受加热、沉淀等干扰的离子，如 ci-、k、na+等作物料衡算mc补=ec蒸十bc循十dc循十fc循蒸发时，离子不会随水蒸气逸出，所以实际上c蒸等于零，故上式可写成mc补=(b+ d+ f) c 循即：mg尸bc循浓缩倍数k=c循/c补=4即：m=4b e=a(r-b)a=e(t 1-t 2)%a蒸发损失率，%;r系统中循环水量，m3/h;b 系统中排污水量，m3/h ；t 1、2

3、为循环冷却水进、出冷却塔的温度，c；e 损失系数，与季节有关。取最大值，即 e=0.16夏季（25 30c）为 0.15 0.16冬季（一 1510c）为 0.060.08春、秋季（010c）为 0.10-0.12由已知可知 r=5000m3/h t1-t2=15 c解得： b=39.68 m3/h e=119.04m3 /hm=158.72 m3/h设计补充水量：1.2m=190.464 m3 / h1.2 计算cl-浓度73分 ，页目ca2+mc2+na+ k+hcoso2-一clsio2含量mg/l39.117.933.012.3162.082.6须验算30.050.0分子量402423

4、39619635.5一一一-3物质的重mol x 100.97750.74581.43480.31542.65570.8604x根据电荷守恒：0.9775 x 2+0.7458 x 2+1.4348 x 1+0.3154 x 1=2.6557 x 1+0.8604 x 2+xx 1解得：x=0.8203氯离子含量：35.5 x0.8203=29.12mg/l将黄河水水质指标与循环冷却水的水质标准比较，可知黄河水中主要超标物质为悬浮物。所以补充水处理的重点是黄河水中悬浮物的去除。2 .工艺比较悬浮物的处理工艺主要分为：物理处理方法和化学处理方法。物理方法包括：重力分离法（沉淀法、气浮法、离心分离

5、法） ，过滤法化学处理方法：化学混凝法2.1 沉淀法：它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。适用于：废水的预处理；污水进入生物处理构筑物的初步处理；生物处理后的固液分离；污水处理阶段的污泥浓缩。2.2 气浮法：气浮法是一种有效的固液分离和液液分离方法，常用于对那些颗粒密度接 近或小于水的细小颗粒的分离。分离特点：分离非写中的细小悬浮物、藻类及微絮体；回收工业废水中的使用物质；分 离回收油废水中的悬浮油和乳化油；分离和回收分子或离子状态存在的污染物。2.3 离心分离机：离心分离法也是利用密度差来处理污水，密度大的悬浮固体，被甩到废水的外侧，这样可使悬

6、浮固体、废水分别地通过各自的出口排出，悬浮固体被分离，废水 得到净化。利用惯性离心力，分离液态非均相混合物，要求悬浮物与废水有较大的密度差。分离效果主要取决于离心机的转速以及悬浮物的密度和粒度。2.4 过滤：过滤是利用过滤材料分离废水中杂质的一种技术。简单、有效、应用普遍。经常用于废水的预处理，目的是去除废水中粗大的悬浮颗粒，以防止其损坏水泵、堵塞管道和管件。2.5 化学混凝法：向废水中投加混凝剂以破坏细小颗粒的稳定性，使之相互接触而凝聚 在一起，形成絮状物，并下沉分离，使废水得到净化。混凝法是废水处理中常采用的方法， 主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒，这些颗粒，很难用自然沉淀法从水中

7、分离出去通过对各种处理工艺的比较，根据黄河水中悬浮物主要是沙子等物质。本设计决定采用沉砂池做预处理，而后采用混凝法做深度处理。3 .工艺具体分析和确定3.1 沉砂池的各类型比较池型优点缺点使用条件平流式1 .对冲击负何和温 度变化的适应能 力强2 .施工简单，造价 低采用多斗排泥时，每 个泥斗需要独设排泥 管各自排泥，操作工 作量大；采用机械排 泥时，机械设备和驱 动件均浸于水中，易 锈蚀1 .适用于水位较局 及地质较差的地 区2 .适用于大、中、 小型污水处理厂竖流式1 .排泥方便，管理 简单2 .占地面积较小1 .池子深度大，施 工困难2 .对冲击负荷及温 度变化的适应能 力差3 .造价较

8、高4 .池径/、宜太长适用于处理水量不大 的小型污水处理厂辐流式1 .采用机械排泥， 运行较好，管理 亦较简单2 .排泥设备已有定 型产品1 .池水水流速度/、 稳定2 .机械排泥设备复 杂，对施工质量 要求局1 .适用于地下水位 较高的地区2 .适用于大、中型 污水处理厂综合考虑经济效益选择平流式沉砂池。3.2 混凝法药剂的选择混凝剂主要分为无机盐和高分子两大类。 无机盐类：常用的有铝盐和铁盐。硫酸铝：一种特别广泛的混凝剂，主要用于饮用水和工业用水的净化处理。混凝效果好,使用方便，但由于酸性强，水解速度缓慢，当水温低时形成的絮凝体比较松散。结晶氯化铝：主要用于工业原水、饮用水絮凝净化处理，也

9、用于高氟水降氟和含油污水 处理。对低温低浊度及高浊度水处理效果一般，絮凝过程ph对处理效果影响较大。三氯化铁：黑褐色结晶体，有强烈吸水性，易溶于水。在处理低水温或低浊度水时，混凝效果好。净化效果受水温和ph的影响小价格便宜。硫酸亚铁：半透明绿色结晶体，适用于碱度高、浊度高的废水处理，适宜ph8.19.6 ,最好与碱性药剂或有机高分子类絮凝剂配合使用。高分子混凝剂：聚合氯化铝：无机高分子混凝剂中技术最成熟、市场销售量最大的一种。 形成絮凝体快且颗粒大而重，沉降快。适用的ph值范围在59之间，具有用量少、成本低、活性高、操作方便、适应性广、腐蚀小等特点。聚合硫酸铁：混凝效果比三氯化铁好，且成本低3

10、0%40%聚铁净化后的水 ph和碱度降低较小，无氯增加，对管道的腐蚀性小，不产生铁离子后移，因此水处理剂费用下降。聚合硫酸铁对于低温低浊水及高浊水的净化效果甚好。适宜水温2040c,使用水体ph范围较宽，一般为411,最佳ph值为69,净化后的ph值变化幅度小，并能降低水的硬度。综上所述，高分子混凝剂对水中胶体具有强的吸附作用，混凝效果好，并且用量较少。聚合硫酸铝做絮凝剂处理过程较聚合氯化铝 ph等变化较小，不用添加助凝剂调节 ph等水质 指标。同时相对于铝离子，铁离子对人体的负面影响较小。由于黄河水水质ph=7.0,符合聚合硫酸铁做混凝剂的最佳 ph,所以选择聚合硫酸铁做混凝剂。3 .简单工

11、艺流程图药剂进水泥清水4 .工艺说明及技术性分析一般无机与有机并用时，可先用无机混凝剂后用有机混凝剂;若胶体颗粒50口时，则先用有机混凝剂后用无机混凝剂。定量控制：转子流量计电磁流量计见图16-2 （连接力 和图16-3 （连接立混凝工艺最佳条件：混凝剂：pac （5%: 90 ml/l ;絮凝剂：pam 0.5 mg/l ;ph : 8 ;沉淀时间：30 min项目单位要求和使用条件允许值悬浮物mg/l根据生产工艺要求确定换热设备为板式、翅片管式、螺旋板式样磴040ph根据药剂配方确定7.0 9.0甲基橙碱度mg/l根据药剂配方及工况条件确定400ca2+mg/l根据药剂配方及工况条件确定30200fe2+mg/l0.5一clmg/l