水处理工艺知识

1、煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识水处理工艺知识水处理车间水处理车间 史红伟史红伟煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识课课 程程 安安 排排20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2 2p 工业水处理工艺及相关知识工业水处理工艺及相关知识p 水处理水处理工艺工艺第一章第一章 水处理系统水处理系统第二第二章章 循环水循环水第三第三章章 脱盐脱盐水水第四第四章章 污水处理污水处理第五第五章章 中水回用中水回用

2、煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3 3煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日4 4工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟水水是自然界分布最广的一种资源，地球表面是自然界分布最广的一种资源，地球表面3 34 4都被水都被水覆盖着，储水量虽很丰富，但海水就占整个储水量的覆盖着，储水量虽很丰富，但海水就占整个

3、储水量的96.596.5，加上内陆咸水湖、地下咸水，共约占总水量的加上内陆咸水湖、地下咸水，共约占总水量的9898，而冰川、，而冰川、积雪占总水量的积雪占总水量的1.71.7，目前尚难以开发和利用，实际上可供，目前尚难以开发和利用，实际上可供开发和利用的淡水只有开发和利用的淡水只有0.30.3，约为，约为4 41016m31016m3。因此淡水资。因此淡水资源十分宝贵源十分宝贵。我我国是一个水资源国是一个水资源短缺、短缺、水旱灾害频繁的国家，如果按水旱灾害频繁的国家，如果按水资源总量考虑，水资源总量居世界第六位，但是我国人口水资源总量考虑，水资源总量居世界第六位，但是我国人口众多，若按人均水资

4、源量计算，人均占有量只有众多，若按人均水资源量计算，人均占有量只有25002500立方米，立方米，约为世界人均水量的约为世界人均水量的1/41/4，在世界排第，在世界排第110110位（按位（按149149个国家统个国家统计，统一采用联合国计，统一采用联合国19901990年人口统计结果），已经被联合国年人口统计结果），已经被联合国列为列为1313个贫水国家之一。个贫水国家之一。 第一章第一章 水资源水资源概述概述煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工

5、艺知识 史红伟史红伟5 5水被人类广泛用于生活和生产，在工业生产中同样占据举足轻重的的作用，常被喻为生产系统的血液。锅炉给锅炉给水水水质不良将水质不良将影响影响锅炉蒸汽品质，导致锅炉受热面结垢，锅炉蒸汽品质，导致锅炉受热面结垢，降低降低锅炉传热效率，受热面金属过热损坏，如鼓包、爆管锅炉传热效率，受热面金属过热损坏，如鼓包、爆管等等，产生金属腐蚀，减少锅炉产生金属腐蚀，减少锅炉寿命，严重影响锅炉寿命，严重影响锅炉安全、安全、经济经济运行；循环水运行；循环水水质水质不良会使水垢不良会使水垢和沉积物等覆盖和沉积物等覆盖在换在换热器换热热器换热表面，阻止其有效换热表面，阻止其有效换热，从而，从而导致设

6、备金属疲劳导致设备金属疲劳。水中氯离子、微生物黏泥等指标控制不当水中氯离子、微生物黏泥等指标控制不当易易造成换热器管造成换热器管壁腐蚀、变薄，壁腐蚀、变薄，尤其是点蚀会造成设备穿孔尤其是点蚀会造成设备穿孔泄漏泄漏，使用寿使用寿命命大大缩短大大缩短。一旦有害工艺介质泄漏直接威胁整个生产安。一旦有害工艺介质泄漏直接威胁整个生产安全稳定运行；污水处理不达标会造成全稳定运行；污水处理不达标会造成水体污染，水体污染，对环境生对环境生态系统会造成很大危害。态系统会造成很大危害。第二章第二章 工业水处理的意义工业水处理的意义煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理

7、 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟6 6天然天然水主要分为五类：海水、雨水、江河水、湖水主要分为五类：海水、雨水、江河水、湖泊和水库水、地下水泊和水库水、地下水。第三章第三章 天然水天然水各种各种天然水都是由水和杂质组成。所谓的水质是天然水都是由水和杂质组成。所谓的水质是水和其中杂质共同表现的综合特性，水和其中杂质共同表现的综合特性，水的杂质很多，水的杂质很多，按其性质分：无机物、有机物、微生物。按颗粒大按其性质分：无机物、有机物、微生物。按颗粒大小分：悬浮物、胶体、离子和分子（溶解物质）小分：悬浮物、胶体、离

8、子和分子（溶解物质）。一、天然一、天然水的分类水的分类二、天然水中的杂质二、天然水中的杂质煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟7 7p悬浮物悬浮物：颗粒较大，一般在：颗粒较大，一般在10-4mm10-4mm以上，在水中以上，在水中不稳不稳定。定。沙子粘土之类的会下沉，轻的悬浮物，如动植物沙子粘土之类的会下沉，轻的悬浮物，如动植物生存过程中产生的物质或死亡后腐败的产物，当水静生存过程中产生的物质或死亡后腐败的产物，当水静置时会上浮置

9、时会上浮。p胶体胶体：颗粒直径在：颗粒直径在10-610-4mm10-610-4mm之间的微粒。有之间的微粒。有布朗布朗运动不能运动不能靠静置的方法自水中分离出来，胶体粒子活靠静置的方法自水中分离出来，胶体粒子活性大并带有负电荷，同类胶体之间有同性电荷的斥力，性大并带有负电荷，同类胶体之间有同性电荷的斥力，不宜相互黏合成较大的颗粒，所以，胶体的水溶液比不宜相互黏合成较大的颗粒，所以，胶体的水溶液比较稳定。它们常是铁、铝、硅的无机化合物和有机胶较稳定。它们常是铁、铝、硅的无机化合物和有机胶体等不溶于水的分子。体等不溶于水的分子。p溶解物质溶解物质：指颗粒直径小于：指颗粒直径小于10-6 mm10

10、-6 mm的微粒的微粒。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟8 8p 离子离子态杂质态杂质：钙离子、镁离子、钠离子、钾离子、：钙离子、镁离子、钠离子、钾离子、铁铁离子离子、HCOHCO3 3- -和和COCO3 32-2-、SOSO4 42-2- 、CLCL- - 、硅（、硅（SiOSiO2 2），在），在锅炉水处理锅炉水处理中，水中的硅均以中，水中的硅均以SiOSiO2 2表示，由于硅化合物表示，由于硅化合物在锅炉在锅炉的金属的

11、金属表面上或者在汽轮机叶片上形成沉积物表面上或者在汽轮机叶片上形成沉积物后非常难以后非常难以清除，清除，所以称为锅炉水处理中的重点清除所以称为锅炉水处理中的重点清除对象对象。p 溶解气体溶解气体：氧气和二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、：氧气和二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、和氨等等和氨等等。p 微生物微生物：包括：包括细菌、藻类、真菌类、病毒、鞭毛虫细菌、藻类、真菌类、病毒、鞭毛虫等，苔类等等等，苔类等等。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史

12、红伟9 9按照按照GB/TGB/T 1992319923工业用水是指工业用水是指锅炉补给水、工艺与产品用锅炉补给水、工艺与产品用水、冷却用水、洗涤用水水、冷却用水、洗涤用水水源。水源。天然天然水中混入的悬浮物、胶体、有机物构成水的浊度，不水中混入的悬浮物、胶体、有机物构成水的浊度，不除去就不能作锅炉水和循环水使用除去就不能作锅炉水和循环水使用，需要进行需要进行软化、除盐等软化、除盐等处理；处理；作为工艺与产品用水的水源，作为工艺与产品用水的水源，根据行业根据行业或产品的水质或产品的水质指标，可以直接使用或补充处理后再用的水；作为冷却用水、指标，可以直接使用或补充处理后再用的水；作为冷却用水、洗

13、涤用水水源参照相关的水质指标，可以直接使用或补充处洗涤用水水源参照相关的水质指标，可以直接使用或补充处理后再用的水理后再用的水。第四章第四章 工业用水处理工业用水处理一、工业用水一、工业用水煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1010工业用水工业用水有着有着较重的水处理任务较重的水处理任务，分为用，分为用水处理（也称为水处理（也称为新鲜水处理）、循环水处理和新鲜水处理）、循环水处理和污水处理污水处理三种类型三种类型。用水处理分为以

14、下几种：用水处理分为以下几种：1.1.用水用水的的预处理预处理根据用途不同进行水质净化，比如去除悬浮物、杀菌根据用途不同进行水质净化，比如去除悬浮物、杀菌。2.2.水水的的软化软化工业上大含有钙、镁盐类的水叫做硬水，把含有少量或工业上大含有钙、镁盐类的水叫做硬水，把含有少量或不含钙、镁盐类的水叫做软水。将硬水处理成软水的水处理不含钙、镁盐类的水叫做软水。将硬水处理成软水的水处理工艺叫做硬水软化。工艺叫做硬水软化。3 3. .水水的除盐的除盐处理处理也就是目前常说的也就是目前常说的“去离子水去离子水”，用阴阳离子和清水相，用阴阳离子和清水相继交换，水中所有的阳离子交换成继交换，水中所有的阳离子交

15、换成H H+ +, ,所有的阴离子交换成所有的阴离子交换成OHOH，从而得到纯度较高的水。，从而得到纯度较高的水。二二、工业水处理类型、工业水处理类型煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1111循环水处理循环水处理循环水处理循环水处理可以采取物理处理法、物理化学处理法、化学可以采取物理处理法、物理化学处理法、化学处理法。目前普遍应用的是处理法。目前普遍应用的是化学处理法，即加入化学药品的化学处理法，即加入化学药品的方法来防止冷却水

16、系统的腐蚀、结垢和黏泥等问题的产生。方法来防止冷却水系统的腐蚀、结垢和黏泥等问题的产生。从而稳定循环冷却水水质，防止设备复式结构，延长设备的从而稳定循环冷却水水质，防止设备复式结构，延长设备的使用寿命，提高换热设备的传热焦虑，节约能源，充分了用使用寿命，提高换热设备的传热焦虑，节约能源，充分了用水资源，减少了污水的排放，有利于环境保护水资源，减少了污水的排放，有利于环境保护。污水处理污水处理1.1. 物理处理物理处理利用物理机械作用和原理，对污水进行处理，也称机械阀。利用物理机械作用和原理，对污水进行处理，也称机械阀。其中包括采用成点、均质调节、过滤及离心分离等。其中包括采用成点、均质调节、过

17、滤及离心分离等。2. 2. 物理化学法物理化学法利用物质的物理化学性质，对污染物进行进一步的处理，利用物质的物理化学性质，对污染物进行进一步的处理，方法有：吸附、浮选、电渗析、反渗透、超过滤等。方法有：吸附、浮选、电渗析、反渗透、超过滤等。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1212第五章第五章 工业水处理工业水处理基础知识基础知识浊度，即水的混浊程度，由水中含有微量不溶性悬浮物质，浊度，即水的混浊程度，由水中含有微量不溶性悬浮物

18、质，胶体物质所致，胶体物质所致，ISOISO标准所用的测量单位为标准所用的测量单位为FTUFTU（浊度单位），（浊度单位），FTUFTU与与NTUNTU（浊度测定单位）一致。（浊度测定单位）一致。水的硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度水的硬度分为总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐碳酸盐硬度硬度( (又称暂时硬度又称暂时硬度) )，主要化学成分是钙、镁的重，主要化学成分是钙、镁的重碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。由于这些盐类一经加热煮沸碳酸盐，其次是钙、镁的碳酸盐。由于这些盐类一经加热煮沸就分解成为溶解度很小的碳酸盐，硬度大部分可除去，故又称就分解成为溶解度很小的碳酸盐，硬度大部分可除

19、去，故又称暂时硬度。暂时硬度。 非碳酸盐硬度非碳酸盐硬度( (又称永久硬度又称永久硬度) )表示水中钙、镁的氯化物、表示水中钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等盐类的含量。硫酸盐、硝酸盐等盐类的含量。这些盐类经加热煮沸不会产生沉淀，硬度不变化，故又称这些盐类经加热煮沸不会产生沉淀，硬度不变化，故又称永久硬度。永久硬度。 水的总硬度是暂时硬度和永久硬度之和。水的总硬度是暂时硬度和永久硬度之和。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1313

20、煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1414水处理水处理系统承担着公司系统承担着公司生产系统锅炉生产系统锅炉用水、各装置用水、各装置换热器换热以及换热器换热以及原原水处理、水处理、浓浓盐水回收和盐水回收和污水综合利用污水综合利用的的任务，同时更需兼顾外排环保指标控制和全厂任务，同时更需兼顾外排环保指标控制和全厂水系统水系统平衡。平衡。按照各装置功能按照各装置功能划分为划分为给水预处理系统给水预处理系统、循环水循环水系统系统、脱盐水

21、系统脱盐水系统、浓排水回浓排水回收收系统系统和和污水处理系统污水处理系统五五部分部分。在整个水处理系统中，运用了杀菌、混凝、沉淀、在整个水处理系统中，运用了杀菌、混凝、沉淀、软化、除盐、离子交换、软化、除盐、离子交换、吸附吸附、浮选、浮选、反渗透、反渗透、超过滤超过滤、AOAO、生物过滤、硝化、反硝化等工艺。、生物过滤、硝化、反硝化等工艺。系统点多、线长，系统点多、线长，各装置分散，尤其园区水质较设计时恶化很多，并且仍各装置分散，尤其园区水质较设计时恶化很多，并且仍呈进一步恶化趋势，因此对于水质控制水平和系统水量呈进一步恶化趋势，因此对于水质控制水平和系统水量平衡调整要求较高。平衡调整要求较高

22、。第一章第一章 水处理水处理系统系统煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1515第一节第一节 系统流程系统流程原水预处理煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1616第二节第二节 全厂水平衡全厂水平衡煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装

23、置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1717装置区地装置区地下下网管线说明网管线说明 WR 园区给水管线W1 生活水管线W2 生产水管线W3 回收水管线W4 二次水管线W6 消防水管线W6a 喷淋水管线W7 一循环冷却水给水管线W8 一循环冷却水回水管线W7a 二循环冷却水给水管线W8a 二循环冷却水回水管线W9 生产、生活污水管线W10 雨水排水管线W11 外排高盐水管线W12 厂前区洗浴热水给水管线W13 厂前区洗浴热水回水管线SL 污泥管线WW 事故水排水管线煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理

24、 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1818第二章第二章 给水预处理给水预处理1.1. 给水预处理装置日供水能力给水预处理装置日供水能力2.62.6万吨万吨( (不包括装置自用不包括装置自用水水) )。沉淀排泥（水）、过滤反洗水等分别进入污泥池。沉淀排泥（水）、过滤反洗水等分别进入污泥池和回收水池，其中污泥池内的沉淀排泥（水）由泥浆泵和回收水池，其中污泥池内的沉淀排泥（水）由泥浆泵送往污水处理站处理，而回收水池的过滤反洗水则由回送往污水处理站处理，而回收水池的过滤

25、反洗水则由回收水泵送往原水进水口处回收。收水泵送往原水进水口处回收。2.2. 本系统工业用水处理指标为：本系统工业用水处理指标为：出水出水色度色度5 5，浊度，浊度3 3，PH 6.5PH 6.58.58.5，经生产水泵、循环水补水泵、消防泵加，经生产水泵、循环水补水泵、消防泵加压后为后续生产装置提供合格的生产用水及全厂消防用压后为后续生产装置提供合格的生产用水及全厂消防用水。水。3.3. 本本系统生活用水处理为系统生活用水处理为将将园区送来的生活水经杀菌消毒园区送来的生活水经杀菌消毒处理后由生活水泵处理后由生活水泵P-4101abP-4101ab加压后送至全厂生活用水加压后送至全厂生活用水。

26、一、装置简介一、装置简介煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟1919二二、系统流程、系统流程给水预处理工艺流程给水预处理工艺流程煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2020三、工艺原理三、工艺原理混凝剂、絮凝剂进入静态管道混合器与水充分混合后混凝剂、絮凝剂进入静态管道

27、混合器与水充分混合后，进入小网格反应池，水流通过格网的区段是速度激烈变，进入小网格反应池，水流通过格网的区段是速度激烈变化的区段，也是惯性效应最强，颗粒碰撞几率最高的区段化的区段，也是惯性效应最强，颗粒碰撞几率最高的区段微涡旋比例增强，涡旋的离心惯性效应增加，有效地增加微涡旋比例增强，涡旋的离心惯性效应增加，有效地增加了颗粒碰撞次数；由于过网水流的惯性作用，矾花产生强了颗粒碰撞次数；由于过网水流的惯性作用，矾花产生强烈的变形，使矾花中处于吸附能级低的部分，由于其变形烈的变形，使矾花中处于吸附能级低的部分，由于其变形揉动作用达到高吸能级的部位，这样就使得通过网格之后揉动作用达到高吸能级的部位，这

28、样就使得通过网格之后矾花变得更密实易沉淀。矾花变得更密实易沉淀。四、工艺特点四、工艺特点混凝效率高；出水质量优；水质、水量变化适应能力混凝效率高；出水质量优；水质、水量变化适应能力强；实施简便；运行稳定、药耗低。强；实施简便；运行稳定、药耗低。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2121五五、生产水系统、生产水系统原水预处理处理后的原水预处理处理后的新新鲜鲜出水出水，色度，色度5 5 ，浊度，浊度 3NTU3NTU，自重力流经地下

29、管网送至生产消防水池、吸水池，自重力流经地下管网送至生产消防水池、吸水池，然后经生产水泵加压后分别送至各生产装置用户。生产，然后经生产水泵加压后分别送至各生产装置用户。生产水池高液位水池高液位0.8m0.8m，正常液位，正常液位0.5m0.5m，当液位降至，当液位降至0.1m0.1m时，为时，为保障消防水正常水量，生产水泵保障消防水正常水量，生产水泵P P41014101低液位联锁停车。低液位联锁停车。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红

30、伟史红伟2222六六、消防水系统、消防水系统W6W6管网压力设定为管网压力设定为1.2MPa1.2MPa（G G）（压力设定值可调），无）（压力设定值可调），无火灾情况实际管网压力火灾情况实际管网压力1.1 MPa1.1 MPa时，主稳压泵自动启动，时，主稳压泵自动启动，若稳压泵启动失败，则备用的稳压泵启动。稳压泵启动后压若稳压泵启动失败，则备用的稳压泵启动。稳压泵启动后压力升至力升至1.15 MPa1.15 MPa（G G）（压力设定值可调）再运行）（压力设定值可调）再运行5 5分钟（可分钟（可调）后停泵。发生火灾是管网压力降至调）后停泵。发生火灾是管网压力降至1.0MPa1.0MPa（G

31、G）且稳压）且稳压泵运行后压力继续降至泵运行后压力继续降至0.95 MPa0.95 MPa（G G）（压力设定值可调）（压力设定值可调），主消防泵，主消防泵P-4103aP-4103a启动，压力继续降至启动，压力继续降至0.90 MPa0.90 MPa（G G）（压）（压力设定值可调），主消防泵力设定值可调），主消防泵P-4103bP-4103b启动启动, , 压力继续降至压力继续降至0.85 MPa0.85 MPa（G G）（压力设定值可调），主消防泵）（压力设定值可调），主消防泵P-4103cP-4103c启动启动, ,任一高压消防电泵启动失败，备用高压消防柴油泵启动。任一高压消防电泵启动

32、失败，备用高压消防柴油泵启动。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2323七七、生活水系统、生活水系统正常正常情况下生活水由大路园区经地下官网进入生活水池，情况下生活水由大路园区经地下官网进入生活水池，补水管线设有节水型浮球阀，当生活水池达到高液位补水管线设有节水型浮球阀，当生活水池达到高液位0.8m0.8m时，时，确认节水浮球阀可自动关闭，且不内漏。确认节水浮球阀可自动关闭，且不内漏。生活水泵生活水泵P-4101abP-4101

33、ab加压后送至全厂用生活水，生活水泵设加压后送至全厂用生活水，生活水泵设有变频器，依靠变频器有变频器，依靠变频器改变水泵的转速从而来调节水的压力、改变水泵的转速从而来调节水的压力、流量流量；当大路园区生活来水故障中断时，为确保生活水正常供；当大路园区生活来水故障中断时，为确保生活水正常供给，厂区内自建的三口深井由井内的深井泵向生活水池补水。给，厂区内自建的三口深井由井内的深井泵向生活水池补水。 吸吸水池内的生产水经循环水站补水泵水池内的生产水经循环水站补水泵P-4102 abP-4102 ab加压后送至加压后送至一循环水站和二循环水站。正常流量一循环水站和二循环水站。正常流量284 m284

34、m3 3/h/h，最大流量，最大流量340 340 m m3 3/h/h，初期两台循环水泵同时运行，待浓排水主项运行正常后，初期两台循环水泵同时运行，待浓排水主项运行正常后改为改为1 1用用1 1备。备。八八、循环水补水、循环水补水煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2424敞开式循环冷却水处理的重要性一、冷却水系统分类用水来冷却工用水来冷却工艺介质的系统称作艺介质的系统称作冷却水系统。冷却冷却水系统。冷却水系统通常有两种：水系统

35、通常有两种：直流冷却水系统和直流冷却水系统和循环冷却水系统。循环冷却水系统。 第三章第三章 循环水循环水第一节第一节 冷却水系统分类冷却水系统分类煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2525直流冷却水直流冷却水系统中系统中，冷却水仅仅，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被通过换热设备一次，用过后水就被排放掉，如排放掉，如图所图所示。因此，它的用示。因此，它的用水量很大，而排出水的温升却很小，水量很大，而排出水的温升却很小，水中

36、各种矿物质和离子含量基本上水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。这种冷却水系统不需要保持不变。这种冷却水系统不需要其也冷却水构筑物，因此投资少、其也冷却水构筑物，因此投资少、操作简便，但是直流冷却水系统操操作简便，但是直流冷却水系统操作费用大，而且不符合当前节约使作费用大，而且不符合当前节约使用水资源的要求用水资源的要求。一、直流冷却水系统一、直流冷却水系统煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2626循环冷却水系统又分循环冷却水

37、系统又分敞开式敞开式和和封闭式封闭式两种。两种。敞开式循环水系统敞开式循环水系统1- 1-补补水水 2- 2-冷却塔冷却塔 3- 3-冷却塔池冷却塔池 4- 4-循环水循环水泵泵 5- 5-渗漏损失渗漏损失 6- 6-给水给水 7- 7-换热器换热器二二、循环冷却水系统、循环冷却水系统煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2727冷却水长期循环使用后冷却水长期循环使用后，会，会带来沉积物附着、金属腐蚀带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物

38、滋生这三个问题和微生物滋生这三个问题，但可以但可以通过水质处理的办法解决通过水质处理的办法解决这些问题。这些问题。具有以下优点：具有以下优点：1.1. 稳定生产稳定生产；2.2. 节约水资源；节约水资源；3.3. 减少环境污染；减少环境污染；4.4. 提高提高设备设备使用寿命使用寿命。循环循环冷却水冷却水系统基建系统基建、操作操作复杂复杂，消耗一定的水质消耗一定的水质稳定稳定剂剂等缺点等缺点，但综合对比但综合对比，仍具有明显的优势仍具有明显的优势，因此循环冷却因此循环冷却水系统当前被广泛地采用着。水系统当前被广泛地采用着。三、敞开式循环三、敞开式循环冷却水系统的冷却水系统的优优点点煤 制 甲

39、醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2828水水的冷却是通过蒸发的冷却是通过蒸发散热散热、接触接触传热和辐射传热的作用传热和辐射传热的作用达到的达到的。 ( (1 1) )蒸发蒸发传热传热水在冷却设备中通过喷水装置与淋洒水在冷却设备中通过喷水装置与淋洒装置形成小水滴与水膜。扩大其与空气的接触面积和延长接装置形成小水滴与水膜。扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，借水汽从水中带走了汽化所需的热触时间，加强水的蒸发，借水汽从水中带走

40、了汽化所需的热量，水就被冷却了量，水就被冷却了。蒸发传热过程传递的热量一般约占冷却蒸发传热过程传递的热量一般约占冷却塔总传热量的塔总传热量的75%-80%75%-80%。(2(2) )接触接触传热传热接触传热包括传导和对流两种传热接触传热包括传导和对流两种传热形式形式。由于由于物质的混合流作用所引起的热流称为对流。传导则指传物质的混合流作用所引起的热流称为对流。传导则指传热的分子间无混合热的分子间无混合现象现象。在在水的冷却过程中水的冷却过程中，水面，水面与较低温与较低温度的空气接触，度的空气接触，温差推动温差推动了了传热传热，温差温差越大，传热效果越好越大，传热效果越好。接触传热过程的传递的

41、热量一般只占冷却塔总传热量的接触传热过程的传递的热量一般只占冷却塔总传热量的2025%2025%。第二节第二节 循环水冷却原理循环水冷却原理煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟2929循环水冷却原理循环水冷却原理煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3030浓缩浓缩倍数

42、：倍数：循环冷却水经过冷却塔时水分不断蒸发，而所循环冷却水经过冷却塔时水分不断蒸发，而所含盐类仍留在含盐类仍留在水中水中，随着蒸发，随着蒸发过程过程的进行，循环冷却水中的进行，循环冷却水中的溶解盐类不断被的溶解盐类不断被浓缩浓缩，含盐量不断增加。为了将水中的，含盐量不断增加。为了将水中的含盐量维持在某一个浓度，必须排掉一部分冷却水；同时含盐量维持在某一个浓度，必须排掉一部分冷却水；同时要维持循环过程中水量的平衡，就要不断地补加补充水。要维持循环过程中水量的平衡，就要不断地补加补充水。补充水的含盐量和经过浓缩过程的循环水的含盐量是不同补充水的含盐量和经过浓缩过程的循环水的含盐量是不同的，两者的比

43、值的，两者的比值K K称为浓缩倍数。称为浓缩倍数。K =CK =C循循/C/C补补循环水量循环水量：系统中循环水的量对时间的函数，以：系统中循环水的量对时间的函数，以R R表示，表示，单位单位t/ht/h。保有水量保有水量：整个循环水系统中的水量：整个循环水系统中的水量Q Q。第三第三节节 循环循环冷却水基本知识冷却水基本知识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3131蒸发损失蒸发损失：在循环过程中蒸发到大气中而损失的水量：在循环

44、过程中蒸发到大气中而损失的水量。E E风吹损失风吹损失：由于空气流动而呗空气带走的部分水滴：由于空气流动而呗空气带走的部分水滴。D D排污损失排污损失：冷却循环过程中，微粒控制因蒸发损失而引：冷却循环过程中，微粒控制因蒸发损失而引起的浓缩过程，必须人为的排掉的部分水量。起的浓缩过程，必须人为的排掉的部分水量。B B渗漏损失渗漏损失：系统中因渗漏而损失的水量。：系统中因渗漏而损失的水量。F F补充水量补充水量：循环水在运行中补充的所损失的水量。：循环水在运行中补充的所损失的水量。M M补充水量补充水量= =蒸发损失蒸发损失+ +风吹损失风吹损失+ +排污损失排污损失+ +渗漏损失渗漏损失。M M

45、煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3232第四节第四节 循环循环冷却水系统流程冷却水系统流程一、装置简介一、装置简介循环冷却水经各用水装置换热后回水温度升高，利用余循环冷却水经各用水装置换热后回水温度升高，利用余压送至冷却塔上部布水装置，水自上而下通过冷却塔塔体的压送至冷却塔上部布水装置，水自上而下通过冷却塔塔体的填料层与空气逆流接触，利用蒸发散热和辐射散热的原理进填料层与空气逆流接触，利用蒸发散热和辐射散热的原理进行降温，降温

46、后的水回到各自的吸水池。在经过循环水泵加行降温，降温后的水回到各自的吸水池。在经过循环水泵加压后送至各用水车间换热设备，如此，往复循环压后送至各用水车间换热设备，如此，往复循环。在在循环使用过程中，由于蒸发、渗漏、飞溅等各种损失，循环使用过程中，由于蒸发、渗漏、飞溅等各种损失，水量在不断减少而水中的杂质却在不断浓缩。因此，要进行水量在不断减少而水中的杂质却在不断浓缩。因此，要进行定量排污，同时进行定量补水，以控制适当的浓缩倍率和塔定量排污，同时进行定量补水，以控制适当的浓缩倍率和塔池液位池液位。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识

47、20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3333为了控制循环水系统设备及管道造成的腐蚀与结垢，设为了控制循环水系统设备及管道造成的腐蚀与结垢，设置了监测换热系统、加阻垢剂系统、加氯系统、加酸系统，置了监测换热系统、加阻垢剂系统、加氯系统、加酸系统，以达到缓蚀、阻垢和杀菌灭藻的目的。同时将部分回水送以达到缓蚀、阻垢和杀菌灭藻的目的。同时将部分回水送至旁至旁滤滤系统进行过滤处理，控制循环水浊度系统进行过滤处理，控制循环水浊度。系统系统采用填料冷却塔采用填料冷却塔，L9.2L9.2风机，风量风机，风量31000003100000 m m/

48、h /h ，全压全压170.15pa170.15pa，单台循环水量，单台循环水量4700 m4700 m/h/h，总循环水量是，总循环水量是23370 m23370 m/h/h；五个冷却塔，三个一组，二个一组，分为一；五个冷却塔，三个一组，二个一组，分为一循环和二循环独立运行；每个系统都有一台蒸汽汽轮机拖循环和二循环独立运行；每个系统都有一台蒸汽汽轮机拖动循环水泵；循环水泵动循环水泵；循环水泵7500 m7500 m/h/h三台，三台，9000 m9000 m/h/h一台，一台，8400m8400m一台，一台，600 m600 m/h/h的一台，每台水泵进出口都有电动蝶的一台，每台水泵进出口都

49、有电动蝶阀，水泵出口有一台多功能控制阀。加药系统、加氯系统、阀，水泵出口有一台多功能控制阀。加药系统、加氯系统、加酸加酸系统系统各各二二套，旁滤池五座，直径套，旁滤池五座，直径3150mm3150mm，单台流量，单台流量250 250 m m/h /h 。冷却塔玻璃钢风筒五个，单台尺寸。冷却塔玻璃钢风筒五个，单台尺寸18m18m18m18m。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3434一循环系统供水工段是：1煤浆制备、2气化框架、

50、3渣水处理、4气化火炬、5变换、6低温甲醇洗、7硫回收、8甲醇合成、9甲醇精馏、10冷冻站、11仪表空压站、12中间罐区、13甲醇罐区，补水采用W2管线、锅炉分机冷却回收水、浓排水回收水、大陆园区中水回用水；二循环系统给空分和空压装置送水，补水采用W2管网水。二、工艺流程二、工艺流程煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3535本本装置装置设两套循环水系统。一循是为煤浆制备、气化框设两套循环水系统。一循是为煤浆制备、气化框架、渣水处

51、理、气化火炬、变换、低温甲醇洗、硫回收、甲架、渣水处理、气化火炬、变换、低温甲醇洗、硫回收、甲醇合成、甲醇精馏、冷冻站、仪表空压站以及中间罐区和甲醇合成、甲醇精馏、冷冻站、仪表空压站以及中间罐区和甲醇罐区提供循环冷却水，二循满足空分、空压装置循环冷却醇罐区提供循环冷却水，二循满足空分、空压装置循环冷却水用水要求。水用水要求。循环水系统运行中，来自各生产装置的循环回水，水温循环水系统运行中，来自各生产装置的循环回水，水温4040，进入循环水界区，上塔冷却降至，进入循环水界区，上塔冷却降至2828后，经塔下水后，经塔下水池重力流进入吸水池，再由循环水泵加压后送出界区，经由池重力流进入吸水池，再由循

52、环水泵加压后送出界区，经由地下管线送至各循环水用水界区。地下管线送至各循环水用水界区。一循系统补水一循系统补水为为生产水、锅炉二次水、回用水和厂外中生产水、锅炉二次水、回用水和厂外中水，二循系统补水来自生产水管网水，二循系统补水来自生产水管网W2W2管线。管线。煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3636第五节第五节 系统日常控制指标系统日常控制指标一、一、系统系统主要技术主要技术参数参数（设计）（设计）循环水运行参数运行参数单位

53、装置装置浓缩倍数一循二循N=4N=4正常最大正常最大循环水量m3/h104901310176108371补充水量m3/h204246140154旁滤水量m3/h750500排污量m3/h28352022给水温度C2828回水温度C4040供水压力MPa（G）0.50 0.50 回水压力MPa（G）0.20 0.20 煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3737循环水控制指标循环水控制指标 项项 目目单位单位控制范围控制范围浊度浊度

54、NTU20余氯余氯mg/L 0.51.0PH7.88.5Cl-mg/L 700异样菌异样菌 个/ml10万（夏天）电导率电导率s/cm30004000总磷总磷mg/L 48总铁总铁mg/L 1.0碱度碱度mg/L 50500钙硬钙硬mg/L 50750二、系统运行控制指标二、系统运行控制指标煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟3838第六节第六节 系统维护运行系统维护运行沉积物沉积物的的析出和附着析出和附着设备设备腐蚀腐蚀 冷却水

55、冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀中溶解氧引起的电化学腐蚀 有害有害离子引起的腐蚀离子引起的腐蚀 微生物微生物引起的腐蚀引起的腐蚀微生物微生物的滋生和粘泥的滋生和粘泥一、一、敞开式敞开式循环循环冷却水系统冷却水系统易发生易发生的问题的问题煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟39391.1.沉积物沉积物的析出和附着的析出和附着一般一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成

56、分水垢附着的主要成分。循环冷却水系统中，重碳酸盐。循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时冷却水经过冷却塔者在经过换热器传热表面使水温升高时冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离向下喷淋时，溶解在水中的游离C C0 02 2要要逸出，逸出，CaCCaC0 03 3沉积沉积在换在换热器传热表面，形成致密的热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢碳酸钙水垢，影响换热器的传，影响换热器的传热效率。轻者是降低换热器的传热效率，影响产量；严重热效率。轻者是降低换热器的传热效率，

57、影响产量；严重时，则管道被堵。时，则管道被堵。 煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟40402.2.设备设备腐蚀腐蚀循环循环冷却水系统中，大量的设备是金属制造的换热器。冷却水系统中，大量的设备是金属制造的换热器。对于碳钢制成的换热器，长期使用循环冷却水，会发生腐对于碳钢制成的换热器，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。蚀穿孔，其腐蚀的原因是多种因素造成的。冷却水中溶解氧引起的冷却水中溶解氧引起的电化学

58、腐蚀电化学腐蚀 敞开式敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分地接触，因循环冷却水系统中，水与空气能充分地接触，因此水中溶解此水中溶解的的0 02 2可可达饱和状态。当碳钢与溶达饱和状态。当碳钢与溶有有0 02 2的的冷却水接冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区钢表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别分别发生氧发生氧化反应和还原化反应和还原反应，促使反应，促使微电池中阳极区的金微电池中阳极区的金属不断溶解而被腐蚀属不断溶解而被腐蚀。煤 制 甲 醇 装 置 水 处

59、 理 工 艺 知 识煤 制 甲 醇 装 置 水 处 理 工 艺 知 识20212021年年1010月月1414日日工艺培训工艺培训水处理工艺知识水处理工艺知识 史红伟史红伟4141有害离子引起的腐蚀有害离子引起的腐蚀循环冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增循环冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增长而增加外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。加。当当CLCL和和SOSO4 42-2-离子离子浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀。 CLCL和和SOSO4 42-2-会会使金属上保护膜的保护性能降低

60、，尤其使金属上保护膜的保护性能降低，尤其是是CLCL的的离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所以化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所以氯离子是引氯离子是引起点蚀的原因之一。起点蚀的原因之一。对于对于不锈钢制造的换热器不锈钢制造的换热器， CL CL是是引起应力腐蚀的主要引起应力腐蚀的主要原因原因，因此冷却水，因此冷却水中中CLCL的的含量过高，常使设备上应力集中含量过高，常使设备上应力集中的部分，如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破坏。循的部分，如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破