水處理基礎(chǔ)知識[1].doc

. 寧波禾元化學(xué) 有限公司水處理基礎(chǔ)知識培訓(xùn)教材1版SKCC-007-T-0101第 1 頁共90頁水處理基礎(chǔ)知識1供培訓(xùn)用許勝先孫可峰姜濤版次說 明編制人審核人批準(zhǔn)人批準(zhǔn)日期編制部門公用工程發(fā)布日期實(shí)施日期本文件知識產(chǎn)權(quán)屬寧波禾元化學(xué)有限公司所有，未經(jīng)授權(quán)許可或批準(zhǔn)，不得對公司以外任何組織或個人提供；任何外部組織或個人擅自獲取、使用、轉(zhuǎn)讓文件的行為均屬侵權(quán)。.目 錄一系統(tǒng)簡介1系統(tǒng)簡介32系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)33系統(tǒng)設(shè)計原則4二除鹽水、凝結(jié)水站1水站概述52生產(chǎn)工藝原理63工藝流程說明244主要設(shè)備簡介255主要控制回路簡介316三廢排放簡介35三循環(huán)水場1循環(huán)水場概述362技術(shù)分類及特點(diǎn)403設(shè)計基礎(chǔ)464生產(chǎn)工藝原理465工藝流程說明536主要設(shè)備簡介557主要控制回路簡介56四污水處理場1污水場概述572生產(chǎn)工藝原理573工藝流程說明694工藝流程圖885三廢排放簡介90一、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、介十五、 一、系統(tǒng)簡介1 系統(tǒng)簡介禾元化學(xué)有限公司公用工程水處理系統(tǒng)為年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目的配套項目，裝置內(nèi)有除鹽水、凝結(jié)水站、循環(huán)水場以及污水處理場。除鹽水、凝結(jié)水站包括除鹽水站、凝結(jié)水站、給水（及消防）加壓站。除鹽水站采用反滲透+兩級混床處理工藝，水站設(shè)計能力為340 m3/h;凝結(jié)水站主要通過收集來自主裝置的高溫凝液，經(jīng)換熱降溫后由活性炭+混床處理生產(chǎn)出合格的除鹽水，設(shè)計能力 為400 m3/h。除鹽水站、凝結(jié)水站為主裝置、高溫高壓鍋爐及化驗室提供除鹽水，供水壓力為0.81.2MPa,出水水質(zhì)pH值78，電導(dǎo)率0.2s/cm，SiO20.02 mg/L，Na10ug/L,Fe30ug/L,Cu5ug/L,硬度0 mg/L，油0.3mg/L。給水（及消防）加壓站為全廠提供生產(chǎn)、生活及消防用水。循環(huán)水場主要供給主裝置、公用工程及各用戶循環(huán)冷卻用水，統(tǒng)計水量為65960 m3/h，設(shè)計規(guī)模為68000 m3/h，循環(huán)冷卻水給水溫度33，循環(huán)冷卻水回水溫度43，供水壓力0.45MPa，回水壓力0.25MPa。循環(huán)水系統(tǒng)中氯離子含量600 mg/L。污水處理場包括污水處理系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)（1#雨水泵站、2#雨水泵站、雨水檢測排放池）污水處理系統(tǒng)處理來自主裝置的生產(chǎn)廢水,統(tǒng)計水量476.65 m3/h，全廠生活污水統(tǒng)計水量13 m3/h，污水處理廠規(guī)模按500 m3/h設(shè)計。全廠系統(tǒng)雨水管網(wǎng)采用暗管排水方式，雨水系統(tǒng)設(shè)2座雨水提升泵站。1雨水提升泵站設(shè)計規(guī)模14400 m3/h,2雨水提升泵站設(shè)計規(guī)模9000m3/h（其中雨水監(jiān)控設(shè)施與2雨水提升泵站合建）.2系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)本系統(tǒng)為寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目的配套的公用工程項目，本系統(tǒng)為項目提供全廠生產(chǎn)、生活用水和消防用水，循環(huán)冷卻水以及全廠污水處理，其設(shè)計基礎(chǔ)主要依據(jù)如下：2.1浙江天圣控股集團(tuán)有限公司寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目可行性研究報告委托書；2.2專利商提供相關(guān)技術(shù)資料；2.3寧波禾元化學(xué)有限公司提供的可行性研究報告基礎(chǔ)資料及雙方往來傳真、會議紀(jì)要及電子郵件等。2.4寧波禾元化學(xué)有限公司提供的與該項目有關(guān)的基礎(chǔ)資料。2.5國家、行業(yè)、地方有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；2.6浙江天圣控股集團(tuán)有限公司寧波禾元化學(xué)有限公司與中國石化洛陽石化工程公司簽訂的設(shè)計合同；2.7 相關(guān)會議紀(jì)要；3系統(tǒng)設(shè)計原則3.1嚴(yán)格遵循國家、行業(yè)、地方的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和相關(guān)規(guī)定。3.2給排水及消防設(shè)計采用國內(nèi)外先進(jìn)可靠的工藝技術(shù)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上達(dá)到世界先進(jìn)、國內(nèi)一流的水平。3.3滿足安全、衛(wèi)生、環(huán)保的要求，落實(shí)環(huán)境影響報告書及其批文對環(huán)保的要求；遵循項目業(yè)主的投資效益和當(dāng)?shù)氐纳鐣б鎱f(xié)調(diào)統(tǒng)一、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。在做好主裝置設(shè)計的同時，注重節(jié)能、環(huán)保、安全、消防、抗震、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生的配套設(shè)計?！叭龔U”排放必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.4堅持工廠設(shè)計模式改革，優(yōu)化工藝方案，合理設(shè)置操作崗位，盡量做到節(jié)約占地，節(jié)省工程投資、減少定員。3.5采用集中管理監(jiān)視、分散控制的控制手段，提高自動化水平，降低勞動強(qiáng)度.3.6力求運(yùn)行可靠，操作簡單，維修方便。3.7優(yōu)化用水工藝，一水多用、重復(fù)利用。如采用酸性水汽提凈化水替代新鮮水，用作裝置注水和洗滌水等。并采用污水回用技術(shù)，節(jié)約淡水資源，減少排污。3.8設(shè)備、材料選型可靠，降低能耗，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省能源。3.9充分依托利用寧波化學(xué)工業(yè)區(qū)公用工程及輔助設(shè)施，以節(jié)省工程投資、提高經(jīng)濟(jì)效益。3.10“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，依托工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有消防站. 二、除鹽水、凝結(jié)水站1水站概述1.1簡介除鹽水、凝結(jié)水站為寧波禾元化學(xué)有限公司年產(chǎn)30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目配套的除鹽水系統(tǒng)，由中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司設(shè)計。站內(nèi)包括除鹽水站、凝結(jié)水站，給水（及消防）加壓站。除鹽水、凝結(jié)水站為DMTO等主裝置、高溫高壓鍋爐及化驗室提供除鹽水，給水（及消防）加壓站為全廠提供生產(chǎn)生活用水及全廠的消防用水。1.2設(shè)計能力1.2.1除鹽水站除鹽水站設(shè)計能力為340m3/h,主要由預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置及二級混床離子交換系統(tǒng)及配套的加藥裝置以及化學(xué)清洗裝置組成;其中預(yù)處理系統(tǒng)有多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、自清洗過濾器組成。本站原水是寧波碧海公司供給的工業(yè)水，在原水進(jìn)入預(yù)處理系統(tǒng)前管道中加入絮凝劑，在管道混合器中均勻混合后，水中的膠狀物凝聚，降低了懸浮物含量，提高了過濾效果，減輕了反滲透膜污染。預(yù)處理出水在列管式換熱器中與蒸汽換熱后由反滲透高壓泵進(jìn)入反滲透膜除去大部分鹽類。反滲透產(chǎn)水在脫碳塔中去除水中的二氧化碳后至中間水池，然后由中間水泵升壓至二級混合離子交換器深度除鹽后送達(dá)除鹽水箱。除鹽水站內(nèi)預(yù)處理出水水質(zhì)：SDI4，濁度1NTU,余氯0.1mg/L,Fe0.05 mg/L;混床出水水質(zhì)：pH 7-8，Cond0.2s/cm, SiO20.02 mg/L，銅5g/L,Fe0.03 mg/L。1.2.2凝結(jié)水站凝結(jié)水站的設(shè)計能力為400m3/h,來自主裝置的高溫凝液在換熱器中與送往用戶的二級除鹽水換熱后，進(jìn)入凝液緩沖水箱，然后通過凝液提升泵經(jīng)過除鐵過濾器去除水中的水中懸浮物及氧化鐵顆粒物質(zhì)，然后再經(jīng)過活性碳過濾器，混合離子交換器，到除鹽水箱，凝結(jié)水站來水指標(biāo)：總鐵250 mg/L，Cond10s /cm，SiO20.1 mg/L，COD10 mg/L，SS5 mg/L；凝結(jié)水站產(chǎn)水指標(biāo)：Cond0.2s/cm, SiO20.02 mg/L，銅5g/L,Fe0.03 mg/L 。 1.2.3給水（及消防）加壓站 給水站內(nèi)生產(chǎn)給水設(shè)計規(guī)模1850m3/h，正常用水量為1025 m3/h，最大用量為1802 m3/h，生產(chǎn)給水泵的能力為620 m3/h（三用一備）生產(chǎn)水泵0515-P-04AD基本參數(shù)：流量Q：620m3/h，揚(yáng)程H：40m，電機(jī)功率：110KW。消防供水系統(tǒng)采用獨(dú)立的穩(wěn)高壓環(huán)狀供水系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力為0.7 1.2Mpa，消防水設(shè)計規(guī)模450L/S，廠區(qū)最大一處消防火災(zāi)時用水量450L/S，消防系統(tǒng)保有水量12000 m3，消防水泵設(shè)置為一臺電動消防泵，兩臺柴油泵，兩臺穩(wěn)壓泵，在平時由消防穩(wěn)壓泵維持消防管網(wǎng)壓力。本消防水給水泵由1臺電動消防給水泵、2臺柴油機(jī)消防給水泵、2臺消防穩(wěn)壓泵組成，基本參數(shù)如下：序號位號名稱型號單位數(shù)量10515-P-01電動消防泵Q=225L/S，H=120m，N=400KW臺120515-P-02A/B柴油機(jī)消防泵Q=225L/S ，H=120mN=450KW臺230515-P-03A/B消防穩(wěn)壓泵Q= 15L/S，H=80m， N=22KW臺2生活用水有兩臺無負(fù)壓增壓泵（一用一備）供給。生活水泵0515-MP-01基本參數(shù)：流量Q：40m3/h，揚(yáng)程H：40m，電機(jī)功率：7.5KW。2生產(chǎn)工藝原理2.1除鹽水處理單元2.1.1多介質(zhì)過濾器多介質(zhì)過濾器是利用石英砂、無煙煤兩種濾料去除原水中的懸浮物，濾料高度為1200mm屬于普通快濾設(shè)備。主要用于濾除原水中的細(xì)小顆粒、懸浮物、膠體、有機(jī)物等雜質(zhì)，保證預(yù)處理出水濁度1NTU，保證RO系統(tǒng)進(jìn)水的污染指數(shù)(SDI)4。含有懸浮物顆粒的水在管道混合器中與絮凝劑充分混合，使水中形成膠體顆粒的雙電層被壓縮。當(dāng)水從上流經(jīng)濾料時，水中部分的固體懸浮物進(jìn)入上層濾料形成的微小孔眼，受到吸附和機(jī)械阻留作用被濾料的表層所截留。同時，這些被截留的懸浮物之間又發(fā)生重疊和架橋等作用，就好象在濾層的表面形成一層薄膜，繼續(xù)過濾著水中的懸浮物質(zhì)，這就是所謂濾料表面層的薄膜過濾。這種過濾作用不僅濾層表面有，而當(dāng)水進(jìn)入中間濾層也有這種截留作用，為區(qū)別于表面層的過濾，稱為滲透過濾作用。此外，由于濾料彼此之間緊密地排列，水中的懸浮物顆粒流經(jīng)濾料層中那些曲曲彎彎的孔道時，就有著更多的機(jī)會及時間與濾料表面相互碰撞和接觸，于是，水中的懸浮物就在濾料表面粘附，即接觸過濾 。當(dāng)膠體顆粒流過多介質(zhì)過濾器的濾料層時，濾料縫隙對懸浮物起篩濾作用使懸浮物易于截留在濾料表面。當(dāng)在濾料表層截留了一定量的污物形成濾膜，隨時間推移過濾器的前后壓差將會很快升高，直至失效。此時需要利用逆向水流反洗濾料，使過濾器內(nèi)石英砂及無煙煤層懸浮松動，從而使粘附于石英砂及無煙煤表面的截留物剝離并被水流帶走，恢復(fù)過濾功能。正常情況下，當(dāng)進(jìn)出口壓差達(dá)到一定值時停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗，反洗后再通過正洗投入運(yùn)行，反洗采用反滲透濃水，反洗時，在進(jìn)水同時送入壓縮空氣，擦洗濾料，壓縮空氣強(qiáng)度為1825升/秒米保證了多介質(zhì)過濾器的反洗質(zhì)量，有利于排除濾層中的沉渣、懸浮物等，并防止濾料板結(jié)，使其充分恢復(fù)截污能力。過濾器底部布水裝置采用多孔板水帽，內(nèi)裝填料，使用的雙層濾料是在過濾層上部放置較輕的大顆粒無煙煤，下部為大比重的小顆粒石英砂。石英砂濾層高度800mm，無煙煤濾層高400mm，這樣可以充分發(fā)揮整個濾層的效率、提高截污能力保證良好的過濾效果，且不會在反洗過程中出現(xiàn)亂層現(xiàn)象。本裝置選用7臺多介質(zhì)過濾器（6用1備），單臺正常出力80m3/h，平均運(yùn)行流速7.0m/h。2.1.2活性碳過濾器活性炭可以吸附水中的有機(jī)物、余氯和少量油污，降低COD含量，去除水中的臭味、色度以及殘留的濁度，防止余氯對復(fù)合膜的氧化?；钚蕴歼^濾器運(yùn)行一段時間后活性炭表面被吸附質(zhì)所占據(jù)，吸附量就達(dá)到了極限狀態(tài)，以后吸附量就不在隨吸附質(zhì)濃度的提高而增加了,這時將通過逆流反洗和氣水擦洗的方式把吸附在活性炭表面的，反洗水也是采用反滲透濃水，本裝置由5臺活性炭過濾器（4用1備），單臺正常出力120m3/h，平均運(yùn)行流速12.0m/h。2.1.2.1 吸附的機(jī)理溶質(zhì)從水中移向固體顆粒表面，發(fā)生吸附，是水、溶質(zhì)和固體顆粒三者相互作用的結(jié)果。引起吸附的主要原因在于溶質(zhì)對水的疏水特性和溶質(zhì)對固體顆粒的高度親合力。溶質(zhì)的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質(zhì)的溶解度越大，則向表面運(yùn)動的可能性越小。相反，溶質(zhì)的憎水性越大，向吸附界面移動的可能性越大。吸附作用的第二種原因主要由溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華引力或鍵力所引起。與此相對應(yīng)，可將吸附分為三種基本類型：交換吸附、物理吸附、化學(xué)吸附。在實(shí)際的吸附過程中，上述幾類吸附往往同時存在，難于區(qū)分。2.1.2.2 影響吸附的因素 影響吸附的因素是多方面的，吸附劑結(jié)構(gòu)、吸附劑性質(zhì)、吸附過程的操作條件等都影響吸附效果。2.1.2.2.1吸附劑的性質(zhì)由于吸附現(xiàn)象發(fā)生在吸附劑的表面上，所以吸附劑的比表面積越大，吸附能力就越強(qiáng)，吸附容量也就越大，因此比表面積是吸附作用的基礎(chǔ)，在能滿足吸附質(zhì)分子擴(kuò)散的條件下，吸附劑比表面積越大越好。例如，粉狀活性炭比粒狀活性炭性能好，主要原因就在于它的比表面積比粒狀活性炭的大。吸附劑的種類不同，吸附效果就不同。一般來說，極性分子型吸附劑易吸附極性分子型吸附質(zhì)，非極性分子型吸附劑易吸附非極性的吸附質(zhì)。另外，吸附劑的顆粒大小、孔隙結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)性質(zhì)對吸附也有很大影響。2.1.2.2.2吸附質(zhì)的性質(zhì)某種吸附劑對不同的吸附質(zhì)的吸附能力是不同的。吸附質(zhì)在水中的溶解度對吸附有較大影響。一般吸附質(zhì)的溶解度越低，越容易被吸附，而不易被解吸。通常有機(jī)物在水中的溶解度是隨著鏈長的增長而減小的，而活性炭的吸附容量卻隨著有機(jī)物在水中溶解度的減少而增加，因此活性炭在原水中對有機(jī)物的吸附容量隨著同系物分子量的增大而增加。如活性炭從水中吸附有機(jī)酸的吸附容量的次序是：甲酸乙酸丙酸Cr3+Al3+Ca2+Mg2+K+=NH4+Na+H+Li+（2）弱酸性陽離子交換樹脂的選擇順序為： H+Fe3+Cr3+Al3+Ca2+Mg2+K+=NH4+Na+ Li+（3）強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的選擇順序為： Gr2O72-SO42- Gr2O42-NO3-Cl-OH-F-HCO3-HsiO3-（4）弱堿性陰離子交換樹脂的選擇順序為： OH- Gr2O72-SO42- Gr2O42-NO3-Cl-HCO3-a、軟化與除堿 含有硬度成分（Ca2+和Mg2+）的水常用Na和H離子交換器軟化。如果原水中堿度不高，軟化的目的只是為了降低Ca2+、Mg2+含量，則可以采用單級或二級Na離子交換系統(tǒng)。一級鈉離子交換可將硬度降至0.5mmol/L，二級則可降至0.005 mmol/L以下。當(dāng)原水堿度比較高，必須在降低Ca2+、Mg2+的同時降低堿度。此時，多采用H-Na離子聯(lián)合處理工藝。當(dāng)對原水進(jìn)行除鹽處理時，則流程中既要有陽離子交換器，又要有陰離子交換器。以去除所有的陽離子和陰離子。原水依次