循環(huán)冷卻水旁濾和加藥系統(tǒng)設(shè)計方案

1、循環(huán)冷卻水旁濾和加藥系統(tǒng)設(shè)計方案目錄第一部分設(shè)計前言 (1)第二部分設(shè)計水質(zhì)水量及設(shè)計原則 (2)2.1、設(shè)計水質(zhì)水量 (2)2.1.1、原水水質(zhì)水量 (2)2.1.2、供水的水質(zhì)水量 (2)2.1.3、補水的水質(zhì)（采用自來水，供參考） (2)2.2、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 (3)2.3、設(shè)計原則 (3)2.4、設(shè)計范圍 (3)第三部分工藝的確定及流程說明 (4)3.1、工藝的確定 (4)3.2、工藝流程及工藝說明 (4)3.2.1、工藝流程方框圖 (4)3.3、循環(huán)冷卻水水量計算平衡表 (5)3.4、系統(tǒng)工藝流程說明 (5)第四部分主要設(shè)備介紹 (6)4.1、在線磷酸鹽分析儀（阻垢劑） (6)4.2、次

2、氯酸鈉投加裝置 (7)4.3、硫酸投加裝置 (7)4.4、管道混合器 (7)4.5、絮凝劑加藥裝置 (8)4.6、重力式無閥過濾器 (8)第五部分電氣系統(tǒng)控制簡要說明 (9)第六部分主要設(shè)備儀表參數(shù) (10)一、主要設(shè)備參數(shù) (10)二、電氣系統(tǒng)及檢測儀表參數(shù) (12)（電配箱內(nèi)配套電器） (14) 第七部分設(shè)備材料清單 (15) 第八部分安裝接口事項及文件交付 (16)8.1、安裝接口事項 (16)8.2、文件交付 (16)8.3、文件的單位及語言 (16)第九部分質(zhì)量保證和技術(shù)服務(wù) (17)9.1、質(zhì)量保證 (17)9.2、工程技術(shù)服務(wù) (17) 3000t/h循環(huán)冷卻水旁濾系統(tǒng) 設(shè)計方案

3、第一部分設(shè)計前言隨著工業(yè)的發(fā)展和生活的需要，水的用量急劇增加。因此，節(jié)約水資源如同節(jié)約能源，保護環(huán)境一樣，成了當(dāng)務(wù)之急。節(jié)約用水最大的潛力是節(jié)約工業(yè)冷卻水，采用循環(huán)冷卻水是節(jié)約水資源的一條重要途徑，但循環(huán)冷卻水結(jié)垢、腐蝕比較嚴重，容易滋生菌藻，以致影響設(shè)備的傳熱效率，威脅設(shè)備的使用壽命，因此對循環(huán)冷卻水進行水質(zhì)穩(wěn)定處理是必不可少的。本設(shè)計方案就是：通過一系列的過程控制，在達到要求的濃縮倍數(shù)（k=4.0）的情況下，滿足循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的過程要求。其循環(huán)冷卻水工程主要有以下過程控制：1、投加一定量的阻垢劑，減少循環(huán)冷卻水對冷介質(zhì)的熱交換器的腐蝕，并控制其腐蝕速率達到國家標(biāo)準(zhǔn)；2、通過對系統(tǒng)自動補充潔

4、凈的水源以平衡由于：蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污等水量的損失，以維持循環(huán)冷卻水的水量平衡，進而維持循環(huán)水的電導(dǎo)率等相對恒定；3、通過在線控制，自動投加一定量的殺菌劑，以防止微生物的滋生，減少生物污泥量和減少對系統(tǒng)管路、換熱器等的腐蝕；4、通過旁路凈化系統(tǒng)，使循環(huán)冷水的懸浮物（ss）濃度處于相對低值，以減少系統(tǒng)的結(jié)垢趨勢；通過上述過程的控制，可實現(xiàn)以下目的：1、達到循環(huán)冷卻水要求的濃縮倍數(shù)，從而節(jié)約大量的水源，并且可降低生產(chǎn)成本；2、循環(huán)冷卻水對管路和換熱器的腐蝕速度達到要求的相對低值； 第二部分設(shè)計水質(zhì)水量及設(shè)計原則 2.1、設(shè)計水質(zhì)水量2.1.1、原水水質(zhì)水量由于用戶無法提供原水水質(zhì)數(shù)據(jù)，因此我們暫按以

5、下水質(zhì)進行設(shè)計，其水質(zhì)如下：原水流量：3000m3/h揮發(fā)水量：34.2m3/h原水溫度：50運行時間：365dph值：8.59回水電導(dǎo)率：1500硬度：202mg/l鈣硬度：264mg/l2.1.2、供水的水質(zhì)水量供水流量：3000m3/h供水溫度：33濃縮倍數(shù)：k=4.0ph值：79.2總磷：6-7mg/l（以po43-計）硬度：74.1mg/l鈣硬度：98.1mg/l系統(tǒng)補水：34.2t/h濁度：10ntu鈣硬度：200mg/l2.1.3、補水的水質(zhì)（采用自來水，供參考）ph：78.5電導(dǎo)率：280370總硬度：100-130mg/l 2.2、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 （jb2932-86）水處理設(shè)備

6、制造技術(shù)條件（jb2880-89）鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件（zbj98003）水處理設(shè)備油漆、包裝技術(shù)條件（gb50050-95）工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范（gb50268-97）給排水管道工程施工及驗收規(guī)范（hg20524-92）化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理加藥裝置設(shè)計統(tǒng)一規(guī)定（iso9001-2000）質(zhì)量保證體系其它有關(guān)中國國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2.3、設(shè)計原則1、嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的冷卻水水質(zhì)指標(biāo)附合標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。2、采用先進、成熟、合理、可靠的處理工藝，并具有顯著的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。3、系統(tǒng)應(yīng)采取措施盡可能提高濃縮倍數(shù)，以減少排污量，降低新鮮水

7、的補充量；而且有利于環(huán)境保護，防止熱污染，節(jié)能和設(shè)備的自身保護。4、本工程循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在界區(qū)內(nèi)設(shè)置計量儀表和閥門，對流量進行控制管理，以達到節(jié)水的目的。5、工藝設(shè)計與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)運行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達標(biāo)。6、在運行過程中，便于操作管理、便于維修、節(jié)省動力消耗和運行費用。2.4、設(shè)計范圍1、本方案設(shè)計內(nèi)容只包括旁濾系統(tǒng)及整個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的加藥設(shè)備，其它未列出的內(nèi)容不在此設(shè)計范圍內(nèi)。2、旁濾系統(tǒng)和系統(tǒng)加藥電氣部分。 第三部分工藝的確定及流程說明 3.1、工藝的確定在循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)運行過程中，尤其是冷卻水中會存在大量的懸浮物質(zhì)。

8、其中由于空氣中灰塵雜物的進入，日常加藥處理后會造成部分水垢、銹垢、微生物粘泥的脫落、分散，會造成水質(zhì)的混濁。由于各種雜質(zhì)在水中溶解度很小，很易用過濾的方式去除，因此在系統(tǒng)管路上安裝旁濾系統(tǒng)，以防止系統(tǒng)中末端管路污泥堵塞，并配合加藥處理有效地去除系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，可收到良好效果。本工程中的旁濾系統(tǒng)采用：混凝反應(yīng)重力式無閥過濾3.2、工藝流程及工藝說明3.2.1、工藝流程方框圖補水冷水池循環(huán)水泵熱交換器無閥過濾器冷卻塔硫酸投加裝置殺菌劑混凝劑投加裝置取樣檢測點管道混合器阻垢劑投加裝置 3.3、循環(huán)冷卻水水量計算平衡表 循環(huán)系統(tǒng)的水量平衡原則：m=e+b1+b3+d+f 依據(jù)廣東珠三角地區(qū)氣侯條件，冷卻

9、塔的降溫t=5.70、濃縮倍數(shù)（k ）=4.0等工程因素，經(jīng)過計算，結(jié)果如下：b=b1+b2=(0.0930.21)r (r=3000m 3/h) e=(0.330.74)r d=(0.200.50)rf=0（循環(huán)冷卻水系統(tǒng)不產(chǎn)生滲漏）則：m=（0.721.55）rmmax=1.55r 46.5m 3/h mmin=0.72r=21.6 m 3/h 平均值：m=1.14r=34.2 m 3/h旁濾系統(tǒng)處理能力應(yīng)為： 5.0%r 150 m 3/h,本工程的旁濾系統(tǒng)依據(jù)甲方要求處理能力為120t/h 。3.4、系統(tǒng)工藝流程說明在系統(tǒng)運行期間，匯集在冷水池的冷卻水首先經(jīng)由循環(huán)水泵輸送到各個介質(zhì)熱交

10、換器。在熱交換器中，冷卻水在通過設(shè)備水冷器與工藝介質(zhì)交換，熱的工藝介質(zhì)在熱交換中溫度降低，而冷卻水被加熱、溫度升高；另外，由于水體在系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，水溫升高、水的蒸發(fā)，各種離子和有機物質(zhì)的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受陽光照射、風(fēng)吹雨淋、灰塵雜物的飄落，以及設(shè)備和材料等多種因素的綜合作用，會在冷卻水系統(tǒng)中產(chǎn)生嚴重的水垢附著、設(shè)備腐蝕和菌藻微生物的大量滋生，以及由此而形成的粘泥污垢堵塞管道的危害和換熱器腐蝕。為了減輕上述的危害，直至使其不發(fā)生，本工藝的設(shè)計將采用在冷卻塔出口管道（回水管路）上設(shè)置：1、阻垢劑投藥裝置進行自動定量投加，阻垢劑投藥量由磷酸鹽在線分析儀進行控制和自動投加阻垢劑的量；2

11、、殺菌劑投藥量由余氯在線檢測儀控制和自動投加；并維持循環(huán)水中的余氯濃度為5.0%r介質(zhì)熱交換器冷卻塔旁濾系統(tǒng)排污水量（b2）風(fēng)吹水量（d ）循環(huán)水泵系統(tǒng)滲漏水量（f ）蒸發(fā)水量（e ）補充水量（m ）排污水量（b1）r 冷水池rr 0.501.00mg/l； 3、采用酸自動投藥裝置用以調(diào)整回水中的ph值；4、通過在線電導(dǎo)率儀的自動控制系統(tǒng)的排污水量和補水量，以實現(xiàn)循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)為不低于 4.0倍；5、設(shè)計旁路凈化系統(tǒng)，以維持循環(huán)冷卻水的ss不高于20.0mg/l通過過程的有效控制，讓回水中的離子濃度、菌藻等指標(biāo)在進入冷水池之前得到初步的控制。同時，通過投加硫酸來進行控制回水中的ph值，即

12、可以保證各種藥品能得到更好的處理效果，又能減輕了回水在回流到冷水池這一過程中使管道受到腐蝕。在通過投加化學(xué)藥品后，濁度還不能達到換熱設(shè)備系統(tǒng)運行要求，溫度可以通過冷卻塔的處理得以降低，濁度可以通過旁濾系統(tǒng)進行有效去除，設(shè)置旁濾系統(tǒng)主要的目的是為了穩(wěn)定循環(huán)冷卻水水質(zhì)。旁濾系統(tǒng)是由混凝劑投加裝置、管道混合器、無閥過濾器組成。由于水體在系統(tǒng)中不斷循環(huán)、蒸發(fā)、濃縮，水中的雜質(zhì)、懸浮物等濃度也隨著循環(huán)的次數(shù)變化而升高，在無閥過濾器過濾前通過投加混凝劑，主要是提高過濾效果。重力式無過濾過濾器是采用水力全自動控制運行，能自動運行運行及自動反洗，無需設(shè)置反洗泵，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、控制簡單、無需專人管理等優(yōu)點。

13、重力式無閥過濾器內(nèi)部填裝精細石英砂濾料，水體由中部中心管進入，經(jīng)過填料濾層后流入集水區(qū)，過濾后的出水在重力的作用下經(jīng)由內(nèi)部連通管流入上部集水區(qū)，由上部集水區(qū)出口自流到冷水池與冷卻塔出水混合，通過旁濾處理和冷卻塔處理，出水即可達到介質(zhì)熱交換器的進水要求。為了保證長期系統(tǒng)各參數(shù)的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)設(shè)置一套旁路掛片，通過旁路掛片的結(jié)垢程度來對系統(tǒng)各功能參數(shù)進行相應(yīng)的調(diào)整。第四部分主要設(shè)備介紹4.1、在線磷酸鹽分析儀（阻垢劑）水中的鹽分（如碳酸鈣等）在達到其飽和溶解度后，會由水中結(jié)晶析出，從而在管路上表面形成一層垢，導(dǎo)至水體輸送能力嚴重時還會堵塞管路。在回水中投加阻垢分散劑，提高水中鹽類的溶度積，降低結(jié)垢傾

14、向，通過加入阻垢緩蝕劑,避免金屬生銹,并防 止鈣鎂離子結(jié)晶沉淀。 選用聚磷酸鹽系列的阻垢劑，通過控制阻垢劑的投加量與旁路掛片的腐蝕速度對比、并經(jīng)一段時間的調(diào)試，以求得最佳的阻垢劑的投加量范圍，從而實現(xiàn)在經(jīng)自動控制與投加。mac phosphate是一種微電腦控制的全自動在線磷酸鹽分析儀，可適用于多種水質(zhì)如河水、地表水和工業(yè)廢水。測量原理和流程圖（右圖）若有必要，過濾后，把樣品泵入lfa反應(yīng)器里。在lfa反應(yīng)器里，分析儀測量并存儲樣品空白值。微處理器開始按順序添加藥品，先添加鉬酸鹽以形成磷鉬雜多酸。在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)混合好藥品后，分析儀添加還原劑抗壞血酸進行比色反應(yīng)。進行充分的藥品混合和反應(yīng)后，分析

15、儀停止反應(yīng)并在660nm或880nm處測量光學(xué)流通池藥品吸收率，依據(jù)存儲在分析儀里的校正因數(shù)計算出樣品的濃度。隨機附件：計量泵、藥液桶、攪拌器、磷酸鹽分析儀組成。4.2、次氯酸鈉投加裝置為防止冷卻水中的細菌污染造成堵塞管路、影響系統(tǒng)運行效率，在冷卻水投加適量的次氯酸鈉，殺滅水中的微生物，減少系統(tǒng)內(nèi)的微生物量，同時也可氧化水中的二價鐵，使其在無閥過濾器中更易于去除，降低水中鐵含量。隨機附件：加藥裝置由計量泵、藥液桶、攪拌器、余氯檢測儀組成。4.3、硫酸投加裝置用以調(diào)整冷卻水中的ph值，通過加入硫酸,降低水的碳酸鹽硬度,使碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度,并使循環(huán)水的碳酸鹽硬度低于極限碳酸

16、鹽硬度,達到防止結(jié)垢的目的。隨機附件：加藥裝置由計量泵、藥液桶、攪拌器、ph控制儀組成。4.4、管道混合器管道混合器采用螺旋葉片式，通過葉片的劇烈擾流作用，使投加到水中的藥物能與水迅速充分地混合，用于旁濾系統(tǒng)絮凝劑的混合。 4.5、絮凝劑加藥裝置 加藥裝置的作用是為系統(tǒng)投加適量的絮凝劑，其主要作用是將存在在冷卻水中的懸浮物、有機物、膠體等絮凝成大顆粒的礬花，以便在無閥過濾器中有效去除大部分有機懸浮物及泥渣。一般水中的雜質(zhì)往往帶有一定量的同性電荷，它們相互排斥，難以自動聚集成為大顆粒，高分子絮凝劑溶液于水后，會產(chǎn)生水解和縮聚反應(yīng)而形成高聚合物。這種高聚合物的結(jié)構(gòu)是線型結(jié)構(gòu)，線的一端拉著一個膠體顆

17、粒，另一端拉著另一個膠體顆粒，在相距較遠的兩個微粒之間起著粘結(jié)架橋作用，使得微粒漸漸變大，變成大的絮凝體（俗稱礬花）。本系統(tǒng)投加絮凝劑為pac（聚合氯化鋁），其是長鏈的高分子聚合物，在水中可形成帶電荷的alx(oh)y3x-y長鏈多功能基團，它具有壓縮膠體雙電層的作用，同時對異性電荷也可以起到中和作用，而且每個基團都可以吸附水中分散的懸浮物、有機物、膠體等小顆粒雜質(zhì)，從而使絮凝體快速成為大顆粒礬花。為了使基團表面吸附效果更好應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M行攪動混合，因此pac投加點在進水母管上并加裝管道混合器。隨機附件：加藥裝置由計量泵、藥液桶、攪拌器組成。4.6、重力式無閥過濾器本裝置設(shè)計為水力自動反沖，其工作

18、運行原理如下：過濾時的流程是：待處理的冷卻水在加入混凝劑后，經(jīng)配水槽、u型管進入虹吸上升管，再由頂蓋內(nèi)的布水檔板均勻地布水于濾料層中，水自上而下通過濾料層過濾，過濾水從小阻力配水系統(tǒng)進入上、下集水區(qū)，即出水箱儲存，當(dāng)水位上升至出水管時，過濾水就流入冷水池。濾池剛投入運行時，濾料層較清潔，但當(dāng)運行到一定的時間之后由于濾料層中固體顆粒雜質(zhì)的逐漸增多，因此水頭損失也隨之增加，水位就沿著虹吸上升管慢慢升高，當(dāng)水頭損失增大到一定程度之后，使虹吸上升管中的水位升高到虹吸輔助管口時，水便從輔助助管口急速流下，依靠水流的挾氣和引射作用及抽氣管不斷帶走虹吸管中的空氣，使虹吸管形成真空，虹吸上升管中的水便大量地越過管頂，沿虹吸下降管落下，這時，就開始了反沖洗過程。沖洗水箱的水經(jīng)過連桶管、集水區(qū)和配水系統(tǒng)從下而上沖洗濾料層，沖洗的廢水通