水處理基礎知識[1].doc

. 寧波禾元化學 有限公司水處理基礎知識培訓教材1版SKCC-007-T-0101第 1 頁共90頁水處理基礎知識1供培訓用許勝先孫可峰姜濤版次說 明編制人審核人批準人批準日期編制部門公用工程發(fā)布日期實施日期本文件知識產權屬寧波禾元化學有限公司所有，未經(jīng)授權許可或批準，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、轉讓文件的行為均屬侵權。.目 錄一系統(tǒng)簡介1系統(tǒng)簡介32系統(tǒng)設計基礎33系統(tǒng)設計原則4二除鹽水、凝結水站1水站概述52生產工藝原理63工藝流程說明244主要設備簡介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技術分類及特點403設計基礎464生產工藝原理465工藝流程說明536主要設備簡介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)簡介禾元化學有限公司公用工程水處理系統(tǒng)為年產30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目的配套項目，裝置內有除鹽水、凝結水站、循環(huán)水場以及污水處理場。除鹽水、凝結水站包括除鹽水站、凝結水站、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，水站設計能力為340 m3/h;凝結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+混床處理生產出合格的除鹽水，設計能力 為400 m3/h。除鹽水站、凝結水站為主裝置、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pH值78，電導率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、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2座雨水提升泵站。1雨水提升泵站設計規(guī)模14400 m3/h,2雨水提升泵站設計規(guī)模9000m3/h（其中雨水監(jiān)控設施與2雨水提升泵站合建）.2系統(tǒng)設計基礎本系統(tǒng)為寧波禾元化學有限公司年產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、生活用水和消防用水，循環(huán)冷卻水以及全廠污水處理，其設計基礎主要依據(jù)如下：2.1浙江天圣控股集團有限公司寧波禾元化學有限公司年產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專利商提供相關技術資料；2.3寧波禾元化學有限公司提供的可行性研究報告基礎資料及雙方往來傳真、會議紀要及電子郵件等。2.4寧波禾元化學有限公司提供的與該項目有關的基礎資料。2.5國家、行業(yè)、地方有關的標準規(guī)范；2.6浙江天圣控股集團有限公司寧波禾元化學有限公司與中國石化洛陽石化工程公司簽訂的設計合同；2.7 相關會議紀要；3系統(tǒng)設計原則3.1嚴格遵循國家、行業(yè)、地方的法律法規(guī)、標準規(guī)范和相關規(guī)定。3.2給排水及消防設計采用國內外先進可靠的工藝技術，在技術經(jīng)濟上達到世界先進、國內一流的水平。3.3滿足安全、衛(wèi)生、環(huán)保的要求，落實環(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?shù)氐纳鐣б鎱f(xié)調統(tǒng)一、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益協(xié)調統(tǒng)一的原則。在做好主裝置設計的同時，注重節(jié)能、環(huán)保、安全、消防、抗震、勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生的配套設計?！叭龔U”排放必須符合國家有關標準的要求。3.4堅持工廠設計模式改革，優(yōu)化工藝方案，合理設置操作崗位，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，降低勞動強度.3.6力求運行可靠，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，節(jié)約淡水資源，減少排污。3.8設備、材料選型可靠，降低能耗，降低生產成本，節(jié)省能源。3.9充分依托利用寧波化學工業(yè)區(qū)公用工程及輔助設施，以節(jié)省工程投資、提高經(jīng)濟效益。3.10“預防為主，防消結合”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、凝結水站1水站概述1.1簡介除鹽水、凝結水站為寧波禾元化學有限公司年產30萬噸聚丙烯50萬噸乙二醇項目配套的除鹽水系統(tǒng)，由中國石化集團洛陽石油化工工程公司設計。站內包括除鹽水站、凝結水站，給水（及消防）加壓站。除鹽水、凝結水站為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生活用水及全廠的消防用水。1.2設計能力1.2.1除鹽水站除鹽水站設計能力為340m3/h,主要由預處理系統(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清洗裝置組成;其中預處理系統(tǒng)有多介質過濾器、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，在原水進入預處理系統(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入反滲透膜除去大部分鹽類。反滲透產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除鹽水箱。除鹽水站內預處理出水水質：SDI4，濁度1NTU,余氯0.1mg/L,Fe0.05 mg/L;混床出水水質：pH 7-8，Cond0.2s/cm, SiO20.02 mg/L，銅5g/L,Fe0.03 mg/L。1.2.2凝結水站凝結水站的設計能力為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，然后再經(jīng)過活性碳過濾器，混合離子交換器，到除鹽水箱，凝結水站來水指標：總鐵250 mg/L，Cond10s /cm，SiO20.1 mg/L，COD10 mg/L，SS5 mg/L；凝結水站產水指標：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 給水站內生產給水設計規(guī)模1850m3/h，正常用水量為1025 m3/h，最大用量為1802 m3/h，生產給水泵的能力為620 m3/h（三用一備）生產水泵0515-P-04AD基本參數(shù)：流量Q：620m3/h，揚程H：40m，電機功率：110KW。消防供水系統(tǒng)采用獨立的穩(wěn)高壓環(huán)狀供水系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力為0.7 1.2Mpa，消防水設計規(guī)模450L/S，廠區(qū)最大一處消防火災時用水量450L/S，消防系統(tǒng)保有水量12000 m3，消防水泵設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，揚程H：40m，電機功率：7.5KW。2生產工藝原理2.1除鹽水處理單元2.1.1多介質過濾器多介質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屬于普通快濾設備。主要用于濾除原水中的細小顆粒、懸浮物、膠體、有機物等雜質，保證預處理出水濁度1NTU，保證RO系統(tǒng)進水的污染指數(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。當水從上流經(jīng)濾料時，水中部分的固體懸浮物進入上層濾料形成的微小孔眼，受到吸附和機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，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，而當水進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 。當膠體顆粒流過多介質過濾器的濾料層時，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，恢復過濾功能。正常情況下，當進出口壓差達到一定值時停止運行進行反沖洗，反洗后再通過正洗投入運行，反洗采用反滲透濃水，反洗時，在進水同時送入壓縮空氣，擦洗濾料，壓縮空氣強度為1825升/秒米保證了多介質過濾器的反洗質量，有利于排除濾層中的沉渣、懸浮物等，并防止濾料板結，使其充分恢復截污能力。過濾器底部布水裝置采用多孔板水帽，內裝填料，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臺多介質過濾器（6用1備），單臺正常出力80m3/h，平均運行流速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，防止余氯對復合膜的氧化?；钚蕴歼^濾器運行一段時間后活性炭表面被吸附質所占據(jù)，吸附量就達到了極限狀態(tài)，以后吸附量就不在隨吸附質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，平均運行流速12.0m/h。2.1.2.1 吸附的機理溶質從水中移向固體顆粒表面，發(fā)生吸附，是水、溶質和固體顆粒三者相互作用的結果。引起吸附的主要原因在于溶質對水的疏水特性和溶質對固體顆粒的高度親合力。溶質的溶解程度是確定第一種原因的重要因素。溶質的溶解度越大，則向表面運動的可能性越小。相反，溶質的憎水性越大，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，可將吸附分為三種基本類型：交換吸附、物理吸附、化學吸附。在實際的吸附過程中，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，吸附劑結構、吸附劑性質、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，吸附容量也就越大，因此比表面積是吸附作用的基礎，在能滿足吸附質分子擴散的條件下，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，非極性分子型吸附劑易吸附非極性的吸附質。另外，吸附劑的顆粒大小、孔隙結構及表面化學性質對吸附也有很大影響。2.1.2.2.2吸附質的性質某種吸附劑對不同的吸附質的吸附能力是不同的。吸附質在水中的溶解度對吸附有較大影響。一般吸附質的溶解度越低，越容易被吸附，而不易被解吸。通常有機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。當對原水進行除鹽處理時，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