水处理基础知识 88页

宁波禾元化学有限公司水处理基础知识培训教材1版SKCC-007-T-0101第1页共90页水处理基础知识1供培训用许胜先孙可峰姜涛版次说明编制人审核人批准人批准日期编制部门公用工程发布日期实施日期..\n本文件知识产权属宁波禾元化学有限公司所有，未经授权许可或批准，不得对公司以外任何组织或个人提供；任何外部组织或个人擅自获取、使用、转让文件的行为均属侵权。..\n目录一系统简介1系统简介32系统设计基础33系统设计原则4二除盐水、凝结水站1水站概述52生产工艺原理63工艺流程说明244主要设备简介255主要控制回路简介316三废排放简介35三循环水场1循环水场概述362技术分类及特点403设计基础464生产工艺原理465工艺流程说明536主要设备简介557主要控制回路简介56四污水处理场1污水场概述572生产工艺原理573工艺流程说明694工艺流程图885三废排放简介90一、一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一、十二、十三、十四、介十五、一、系统简介1系统简介..\n禾元化学有限公司公用工程水处理系统为年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目的配套项目，装置内有除盐水、凝结水站、循环水场以及污水处理场。除盐水、凝结水站包括除盐水站、凝结水站、给水（及消防）加压站。除盐水站采用反渗透+两级混床处理工艺，水站设计能力为340m3/h;凝结水站主要通过收集来自主装置的高温凝液，经换热降温后由活性炭+混床处理生产出合格的除盐水，设计能力为400m3/h。除盐水站、凝结水站为主装置、高温高压锅炉及化验室提供除盐水，供水压力为0.8～1.2MPa,出水水质pH值7～8，电导率≤0.2μs/cm，SiO2≤0.02mg/L，Na≤10ug/L,Fe≤30ug/L,Cu≤5ug/L,硬度≤0mg/L，油≤0.3mg/L。给水（及消防）加压站为全厂提供生产、生活及消防用水。循环水场主要供给主装置、公用工程及各用户循环冷却用水，统计水量为65960m3/h，设计规模为68000m3/h，循环冷却水给水温度≤33℃，循环冷却水回水温度≤43℃，供水压力≤0.45MPa，回水压力≤0.25MPa。循环水系统中氯离子含量≤600mg/L。污水处理场包括污水处理系统、雨水系统（1#雨水泵站、2#雨水泵站、雨水检测排放池）污水处理系统处理来自主装置的生产废水,统计水量476.65m3/h，全厂生活污水统计水量13m3/h，污水处理厂规模按500m3/h设计。全厂系统雨水管网采用暗管排水方式，雨水系统设2座雨水提升泵站。1﹟雨水提升泵站设计规模14400m3/h,2﹟雨水提升泵站设计规模9000m3/h（其中雨水监控设施与2﹟雨水提升泵站合建）.2系统设计基础本系统为宁波禾元化学有限公司年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目的配套的公用工程项目，本系统为项目提供全厂生产、生活用水和消防用水，循环冷却水以及全厂污水处理，其设计基础主要依据如下：2.1浙江天圣控股集团有限公司《宁波禾元化学有限公司年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目可行性研究报告委托书》；2.2专利商提供相关技术资料；2.3宁波禾元化学有限公司提供的可行性研究报告基础资料及双方往来传真、会议纪要及电子邮件等。2.4《宁波禾元化学有限公司提供的与该项目有关的基础资料》。2.5国家、行业、地方有关的标准规范；..\n2.6浙江天圣控股集团有限公司宁波禾元化学有限公司与中国石化洛阳石化工程公司签订的《设计合同》；2.7相关会议纪要；3系统设计原则3.1严格遵循国家、行业、地方的法律法规、标准规范和相关规定。3.2给排水及消防设计采用国内外先进可靠的工艺技术，在技术经济上达到世界先进、国内一流的水平。3.3满足安全、卫生、环保的要求，落实环境影响报告书及其批文对环保的要求；遵循项目业主的投资效益和当地的社会效益协调统一、经济效益和环境效益协调统一的原则。在做好主装置设计的同时，注重节能、环保、安全、消防、抗震、劳动安全及工业卫生的配套设计。“三废”排放必须符合国家有关标准的要求。3.4坚持工厂设计模式改革，优化工艺方案，合理设置操作岗位，尽量做到节约占地，节省工程投资、减少定员。3.5采用集中管理监视、分散控制的控制手段，提高自动化水平，降低劳动强度.3.6力求运行可靠，操作简单，维修方便。3.7优化用水工艺，一水多用、重复利用。如采用酸性水汽提净化水替代新鲜水，用作装置注水和洗涤水等。并采用污水回用技术，节约淡水资源，减少排污。3.8设备、材料选型可靠，降低能耗，降低生产成本，节省能源。3.9充分依托利用宁波化学工业区公用工程及辅助设施，以节省工程投资、提高经济效益。3.10“预防为主，防消结合”的消防工作方针，依托工业园区现有消防站..\n二、除盐水、凝结水站1水站概述1.1简介除盐水、凝结水站为宁波禾元化学有限公司年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目配套的除盐水系统，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计。站内包括除盐水站、凝结水站，给水（及消防）加压站。除盐水、凝结水站为DMTO等主装置、高温高压锅炉及化验室提供除盐水，给水（及消防）加压站为全厂提供生产生活用水及全厂的消防用水。1.2设计能力1.2.1除盐水站除盐水站设计能力为340m3/h,主要由预处理系统、反渗透装置及二级混床离子交换系统及配套的加药装置以及化学清洗装置组成;其中预处理系统有多介质过滤器、活性炭过滤器、自清洗过滤器组成。本站原水是宁波碧海公司供给的工业水，在原水进入预处理系统前管道中加入絮凝剂，在管道混合器中均匀混合后，水中的胶状物凝聚，降低了悬浮物含量，提高了过滤效果，减轻了反渗透膜污染。预处理出水在列管式换热器中与蒸汽换热后由反渗透高压泵进入反渗透膜除去大部分盐类。反渗透产水在脱碳塔中去除水中的二氧化碳后至中间水池，然后由中间水泵升压至二级混合离子交换器深度除盐后送达除盐水箱。除盐水站内预处理出水水质：SDI≤4，浊度≤1NTU,余氯＜0.1mg/L,Fe＜0.05mg/L;混床出水水质：pH7-8，Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤0.02mg/L，铜≤5μg/L,Fe≤0.03mg/L。1.2.2凝结水站凝结水站的设计能力为400m3/h,来自主装置的高温凝液在换热器中与送往用户的二级除盐水换热后，进入凝液缓冲水箱，然后通过凝液提升泵经过除铁过滤器去除水中的水中悬浮物及氧化铁颗粒物质，然后再经过活性碳过滤器，混合离子交换器，到除盐水箱，凝结水站来水指标：总铁≤250mg/L，Cond≤10μs/cm，SiO2≤0.1mg/L，COD≤10mg/L，SS≤5mg/L；凝结水站产水指标：Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤0.02mg/L，铜≤5μg/L,Fe≤0.03mg/L。1.2.3给水（及消防）加压站给水站内生产给水设计规模1850m3/h，正常用水量为1025m3/h，最大用量为1802m3/h，生产给水泵的能力为620m3/h（三用一备）生产水泵0515-P-04A～D基本参数：流量Q：620m3/h，扬程H：40m，电机功率：110KW。。消防供水系统采用独立的稳高压环状供水系统，系统压力为0.7～1.2Mpa，消防水设计..\n规模450L/S，厂区最大一处消防火灾时用水量450L/S，消防系统保有水量12000m3，消防水泵设置为一台电动消防泵，两台柴油泵，两台稳压泵，在平时由消防稳压泵维持消防管网压力。本消防水给水泵由1台电动消防给水泵、2台柴油机消防给水泵、2台消防稳压泵组成，基本参数如下：序号位号名称型号单位数量10515-P-01电动消防泵Q=225L/S，H=120m，N=400KW台120515-P-02A/B柴油机消防泵Q=225L/S，H=120mN=450KW台230515-P-03A/B消防稳压泵Q=15L/S，H=80m，N=22KW台2生活用水有两台无负压增压泵（一用一备）供给。生活水泵0515-MP-01基本参数：流量Q：40m3/h，扬程H：40m，电机功率：7.5KW。2生产工艺原理2.1除盐水处理单元2.1.1多介质过滤器多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除原水中的悬浮物，滤料高度为1200mm属于普通快滤设备。主要用于滤除原水中的细小颗粒、悬浮物、胶体、有机物等杂质，保证预处理出水浊度≤1NTU，保证RO系统进水的污染指数(SDI)≤4。含有悬浮物颗粒的水在管道混合器中与絮凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当水从上流经滤料时，水中部分的固体悬浮物进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表层所截留。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，为区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些曲曲弯弯的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物就在滤料表面粘附，即接触过滤..\n。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于截留在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会很快升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。正常情况下，当进出口压差达到一定值时停止运行进行反冲洗，反洗后再通过正洗投入运行，反洗采用反渗透浓水，反洗时，在进水同时送入压缩空气，擦洗滤料，压缩空气强度为18～25升/秒·米保证了多介质过滤器的反洗质量，有利于排除滤层中的沉渣、悬浮物等，并防止滤料板结，使其充分恢复截污能力。过滤器底部布水装置采用多孔板＋水帽，内装填料，使用的双层滤料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤，下部为大比重的小颗粒石英砂。石英砂滤层高度800mm，无烟煤滤层高400mm，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力保证良好的过滤效果，且不会在反洗过程中出现乱层现象。本装置选用7台多介质过滤器（6用1备），单台正常出力80m3/h，平均运行流速7.0m/h。2.1.2活性碳过滤器活性炭可以吸附水中的有机物、余氯和少量油污，降低COD含量，去除水中的臭味、色度以及残留的浊度，防止余氯对复合膜的氧化。活性碳过滤器运行一段时间后活性炭表面被吸附质所占据，吸附量就达到了极限状态，以后吸附量就不在随吸附质浓度的提高而增加了,这时将通过逆流反洗和气水擦洗的方式把吸附在活性炭表面的，反洗水也是采用反渗透浓水，本装置由5台活性炭过滤器（4用1备），单台正常出力120m3/h，平均运行流速12.0m/h。2.1.2.1吸附的机理溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附，是水、溶质和固体颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲合力。溶质的溶解程度是确定第一种原因的重要因素。溶质的溶解度越大，则向表面运动的可能性越小。相反，溶质的憎水性越大，向吸附界面移动的可能性越大。吸附作用的第二种原因主要由溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或键力所引起。与此相对应，可将吸附分为三种基本类型：交换吸附、物理吸附、化学吸附。在实际的吸附过程中，上述几类吸附往往同时存在，难于区分。2.1.2.2影响吸附的因素影响吸附的因素是多方面的，吸附剂结构、吸附剂性质、吸附过程的操作条件等都影响吸附效果。2.1.2.2.1吸附剂的性质由于吸附现象发生在吸附剂的表面上，所以吸附剂的比表面积越大，吸附能力就越强，吸附容量也就越大，因此比表面积是吸附作用的基础，在能满足吸附质分子扩散的条件下，吸附剂比表面积越大越好。例如，粉状活性炭比粒状活性炭性能好，主要原因就在于它的比表面积比粒状活性炭的大。..\n吸附剂的种类不同，吸附效果就不同。一般来说，极性分子型吸附剂易吸附极性分子型吸附质，非极性分子型吸附剂易吸附非极性的吸附质。另外，吸附剂的颗粒大小、孔隙结构及表面化学性质对吸附也有很大影响。2.1.2.2.2吸附质的性质某种吸附剂对不同的吸附质的吸附能力是不同的。吸附质在水中的溶解度对吸附有较大影响。一般吸附质的溶解度越低，越容易被吸附，而不易被解吸。通常有机物在水中的溶解度是随着链长的增长而减小的，而活性炭的吸附容量却随着有机物在水中溶解度的减少而增加，因此活性炭在原水中对有机物的吸附容量随着同系物分子量的增大而增加。如活性炭从水中吸附有机酸的吸附容量的次序是：甲酸<乙酸<丙酸<丁酸。吸附质分子大小和不饱和度对吸附也有影响。用活性炭处理原水时，对大分子有机化合物的吸附效果较小分子的有机化合物好。吸附质的浓度对吸附也有影响。当原水中吸附质的浓度很低时，随着浓度的增大，吸附量也增大，但浓度增大到一定程度后，再增加浓度，吸附量所有增加，但很慢，这说明吸附剂表面已大部分被吸附质所占据。当全部吸附剂表面被吸附质所占据时，吸附量就达到了极限状态，以后吸附量就不在随吸附质浓度的提高而增加了。2.1.2.2.3吸附操作条件的影响在原水处理中，进水水质和选用的吸附剂确定后，吸附效果主要取决于吸附过程的操作条件，如温度、吸附接触时间、原水的pH值等。原水处理的吸附过程主要是物理吸附，是放热反应，温度高则不利于吸附过程，而温度低则有利于吸附，所以往往是常温吸附、升温解吸。在吸附过程中，应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。吸附平衡所需的时间取决于吸附速率，吸附速率越高，达到吸附平衡所需的时间越短。在实际操作中要控制进水的流速不宜过大或过小。流速过大，不利于两相充分接触，流速过小，影响设备的生产能力。原水处理中，pH值对吸附的影响主要由于pH值对吸附质在水中的存在形式（分子、离子、络合物）有影响，进而影响吸附效果。吸附剂及其再生a．吸附剂..\n从广义而言，一切固体物质的表面都有吸附作用，但实际上，只有多孔物质由于具有很大的比表面积，才能有明显的吸附能力，才作为吸附剂。原水处理过程中应用的吸附剂主要是活性炭。活性炭是一种非极性吸附剂，是由含碳为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。其外观为暗黑色，有粒状和粉状两种，目前工业上大量采用的是粒状活性炭。活性炭主要成分除碳以外，还有少量的氧、氢、硫等元素，以及含有水分、灰分。它具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。b．吸附剂的再生吸附剂达到一定的吸附饱和度之后，必须进行再生，以达到重复使用的目的。所以再生是吸附的逆过程。目前，吸附剂的再生方法有热处理、化学氧化、溶剂法等。在水处理中，应用较多的是热处理法。热处理再生活性炭一般分三个步骤进行：(1)干燥加热到100～150℃，将吸附在活性炭细孔中的水分（含水率将近40%～50%）蒸发出来，同时部分低沸点的有机物也随着挥发出来。(2)炭化水分蒸发后，继续加热到700℃，这时，低沸点有机物全部脱附。高沸点的有机物由于热分解，一部分成为低沸点的有机物被脱附，另一部分被炭化，残留在活性炭微孔中。（3）活化将炭化后留在活性炭微孔中的残留碳通入活化气体（如水蒸气、二氧化碳及氧）进行气化，达到重新造孔的目的。活化温度一般为700～1000℃。2.1.3自清洗过滤器系统在长期运行过滤过程中，有可能出现机械杂质等物质，直接进入保安过滤器，粘附在滤芯表面，增加了滤芯过滤阻力，并影响反渗透正常进行。活性碳过滤器出出水首先经过自清洗过滤器粗滤网滤掉较大颗粒的杂质，然后到达细滤网。在过滤过程中，细滤网逐渐累积水中的脏物、杂质，形成过滤杂质层，由于杂质层堆积在细滤网的内侧，因此在细滤网的内、外两侧就形成了一个压差。当过滤器的压差达到预设值时，将开始自动清洗过程，此间净水供应不断流，清洗阀打开，清洗室及吸污器内水压大幅度下降，通过滤筒与吸污管的压力差，吸污管与清洗室之间通过吸嘴产生一个吸力，形成一个吸污过程。同时，电力马达带动吸污管沿轴向做螺旋运动，吸污器轴向运动与旋转运动的结合将整个滤网内表面完全清洗干净。系统在长期运行过滤过程中，有可能出现机械杂质等物质，直接进入保安过滤器，粘附在滤芯表面，增加了滤芯过滤阻力，并影响后续工艺的正常进行。可保证整个工艺能连续正常运行，确保万无一失。2.1.4保安过滤器保安过滤器学名精密过滤器，因为精密过滤器一般放在其他过滤设备后面保障系统安全..\n防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒及铁锈等进入反渗透系统是原水进入反渗透前去除颗粒的最后保障。反渗透膜的厚度约为10μm左右，如颗粒浓度过高，容易堵塞反渗透膜；如颗粒粒径过大，在颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件，造成漏盐，同时划伤高压泵的叶轮。滤芯采用大流量折叠滤芯过滤精度为5μm。2.1.5除二氧化碳器（脱碳塔）CO2的存在会增加离子交换特别是阴离子交换的负担，缩短阴离子交换的再生周期，增加运行成本，影响产水水质。因此，利用脱碳器去除水中的游离CO2是十分必要的。采用大气式脱碳器，即来水从上部进入，经布水装置淋下，通过填料层后，从下部排入中间水池。用来除CO2的空气是由鼓风机从脱碳器底部送入，通过填料层后由顶部排出。在脱碳器中，由于填料的阻挡作用，从上面流下来的水被分散成许多小股水流、水滴或水膜，以增加空气与水的接触面积。由于空气中的CO2的的量很少，它的分压约为大气压的0.03%，所以当空气和水接触时，水中CO2便会析出被空气带走，排至大气。脱气后，出水的CO2含量可降低到5mg/L以下，脱气水流入塔底的储水池中，由泵提升进入至混床。2.1.6反渗透装置2.1.6.1反渗透简介反渗透是二十世纪后期迅速发展起来的膜法水处理方式，它是苦咸水处理、海水淡化、除盐水、纯水、高纯水等制备的最有效方法之一。它中心技术是反渗透膜，该膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能够在外加压力的作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到水体淡化、净化的目的。早在1748年就法国人AbbleNellet就发现了渗透现象。1950美国人Hassler提出了利用与渗透相反的过程进行海水淡化的设想。但是，只有当1960年洛布(Loeb)与素里拉简(Sourirtajan)用醋酸纤维素作材料、研制成第一张高分离效率和高透水量的反渗透膜以后，反渗透技术才从可能变为现实。1960年世界第一张不对称醋酸纤维膜的出现使反渗透膜应用于工业上制水成为可能。初期是板式膜、管式膜，在六十年代中、后期出现了卷式、中空纤维膜，七十年代初期又研制出海水淡化膜。在1972至1977的五年间，世界范围内的反渗透装置数量增加了15倍，制水容量增加了41倍，直至八十年代以后仍以14-30%的速度递增。反渗透除在苦咸水、海水淡化中使用外，还广泛应用于纯水制备、废水处理以及饮用水、饮料和化工产品的浓缩、回收工艺等多种领域。反渗透水处理工艺基本上属于物理方法，他在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点：..\n²反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法得以使水淡化、纯化，产水中的二氧化硅少，去除率可达99.5%，有机物、胶体等物质，去除率可达到95%；²  依靠水的压力作为动力，其能耗在众多处理方法中最低；²  化学药剂量少。无需酸、碱再生处理；²  无化学废液及废酸、碱排放，无酸碱中和处理过程，无环境污染；²  系统简单、操作方便，产水水质稳定；²  适应于较大范围的原水水质，即适用于苦咸水、海水以至污水的处理，也适用于低含盐量的淡水处理。²  设备占地面积少，需要的空间也小；²  运行维护和设备维修工作量少。2.1.6.2反渗透原理2.1.6.2.1半透膜半透膜是广泛存在于自然界动植物体器官上的一种选择透过性膜。严格地说，是只能透过溶剂（通常指水）而不能透过溶质的膜。工业使用的半透膜多是高分子合成的聚合物产品。2.1.6.2.2渗透、渗透压当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，溶剂将自发地穿过半透膜向溶液（或从低浓度溶液向高浓度溶液）侧流动，这种现象叫渗透，如果上述过程中溶剂是纯水，溶质是盐份，当用理想半透膜将他们分隔开时，纯水侧会自发地通过半透膜流入盐水侧，纯水侧的水流入盐水侧，盐水侧的液位上升，当上升到一定程度后，水通过膜的净流量等于零，此时该过程达到平衡，与该液位高度差对应的压力称为渗透压。一般来说，渗透压的大小取决也溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。通常可用下式计算渗透压。△∏＝△CRT△∏        渗透压                R 气体常数△C         浓度差                T 温度..\n2.1.6.2.3反渗透系统流量和物料守衡在反渗透系统中，水体流量和水体中的各项物质的量总是保持不变的，它存在着两个平衡方程：原水Q1反渗透装置置产水Q2浓水Q3Q1=Q2+Q3   （1）         Q1×C1=Q2×C2+Q3×C3  （2）Q1——原水流量  Q2——产水流量  Q3——浓水流量C1——原水中物质浓度  C2——产水中物质浓度   C3——浓水中物质浓度从平衡方程（1）我们可以看出，在保持原水水量恒定的话，要提高产水，可以通过减少浓水来实现，反之亦然；同理，在流量不变的情况下，由平衡方程（2）可以看出，产水水质越好，浓水的水质就越差。..\n2.1.6.2.4反渗透膜膜的分离透过特性指标包括脱盐率、回收率、水流通量及流量衰减系数（或膜通量保留系数）脱盐率（SaltRejection）指给水中总溶解固体物（TDS）中未透过膜部分的百分数。脱盐率=（1-产品水总溶解固形物/给水总溶解固形物）X100%回收率（Recovery）指产水流量与给水流量之比，以百分数表示。回收率=（产品水流量/给水流量）X100%一般影响回收率的因素，主要有进水水质，浓水的渗透压、易结垢物质的浓度、污染膜物质等因素。     水通量（Flux）为单位面积膜的产水流量，与进水类型有关。膜的水通量和脱盐率是反渗透过程的关键的运行参数。这两个参数将受到以下因素的影响，主要有：压力给水压力升高，水通量增大，产品水含盐量（TDG）下降，脱盐率提高。温度在提高给水温度而其它运行参数不变时，产品水通量和盐透过量均增加。温度升高，水的粘度减小，一般产水量可增大2-3%；但同时温度升高，膜的盐透过率系数Ks变大，因而盐透过量有所增加。膜生产厂家提供的膜水通量参数,是在水温25℃条件下测定.而RO膜的水通量与进水水温关系极大,水温每下降1℃,水通量下降3%.回收率增大回收率，产品水通量下降，是因为浓水盐含量增大，导致渗透压升高，在给水压力不变的情况下，ΔP-Δπ变小，因而Qw减小。同时，与与浓水盐浓度升高，使ΔC增大，故盐透过量Qs增大，产品水含盐量升高。给水含盐量给水含盐量增加，产品水通量和脱盐率都下降。由于给水TDS增加，ΔC增加，故Qs增加，即盐透过量增加；而且，渗透压也增加，在给水压力不变的情况下，ΔP-Δπ变小，故Qw减小。溶解扩散理论..\n在反渗透水处理中是把膜视作无孔的，按溶解扩散方程计算的。这一理论是将膜当作溶解扩散场，认为水分子、溶质都可溶于膜内，并在推动力下进行扩散，淡水分子和盐分的溶解和扩散速度不同，因而表现了不同的透过性。定量的描述反渗透过程中的产水量和盐透过量是剂压差（ΔP）和浓度差（ΔC）为扩散传质作为推动力。其扩散方程是：                 QW=KW(ΔP-Δπ)A/τ式中：Qw-产水量，Kw-系数，ΔP-膜两侧的压差，Δπ-渗透压A-膜的面积，τ-膜的厚度Kw与膜的性质和水温有关，Kw越大，说明膜的渗水性能越好。2.1.6.2.5反渗透装置反渗透系统主要配置有非氧化性杀菌剂装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透装置，配套清洗、冲洗装置。整个高压泵采用格兰富立式多级离心泵，过流件材质为316不锈钢，该泵为反渗透装置专用泵，具有绝缘等级高、运行效率高的特点。反渗透系统由四套反渗透装置组成，每套产水量为90～100m3/h，回收率为75%，脱盐率≥98%。反渗透主体设备采用美国DOW公司生产的BW30系列低压芳香聚酰胺复合膜，该膜由三层薄膜复合，表面层为芳香聚酰胺材质，厚度为200埃，并由一层微孔聚砜层支撑，可承受高压力，对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性，该组件具有较大的膜面积，较大的产水量，对NaCl、CaCl2、MgCl2、SiO2具有99%的脱除率。..\n反渗透膜主机包括膜元件、以一定方式排列的元件压力外壳、给膜压力外壳供水的高压泵、仪表、管道、阀门和装置支架等。系统设计还应包括设置就地清洗系统，对膜进行化学清洗。如下清洗膜面的示意图：进水经过阀进入膜系统，首先流过保安滤器，然后进入高压泵，通过高压泵升压后，再进入膜组件的入口，产品水离开膜组件时，为防止产水背压造成膜元件的损坏，产水压力不应高于0.3bar。但是现实情况往往要求较高产水压力，例如需要将产水输送到后处理部分或不想再通过安装水泵向用水点供水等等，此时，必须增加高压泵出口压力以补充向后输送产水所需的压力，但需要注意高压泵出口压力不得高于膜元件最大允许进水压力，还应采取特别有效的措施在任何时刻（哪怕是瞬间）尤其是紧急停机时，产水压力超过进水压力的差值（产水背压）均不得大于0.3bar。..\n浓水离开组件浓水端出口的压力几乎与进水压力相当，新系统从进水到浓水出口之间的压差通常在0.3～2bar之间，它取决于元件数量、进水流速和水温。浓水控制阀控制浓水流量和系统的回收率，系统回收率不得超过设计规定值。2.1.7加药与化学清洗装置2.1.7.1絮凝剂加药装置为了保证预处理的效果，在多介质过滤器前投加絮凝剂，使水中悬浮物、胶体、有机物等颗粒形成絮凝体，在多介质过滤器上被截留去除。它的作用原理是通过吸附架桥作用使胶体形成大颗粒絮体，从而达到除胶的目的。建议加药量为10-20ppm，加药点设置在多介质过滤器进水母管，计量泵的投药量是根据在线流量计输出的信号进行自动调节。2.1.7.2杀菌剂加药装置本系统中设置一套氧化剂加药装置，通过投加一定量的氧化剂NaClO（次氯酸钠），通过NaClO这种强氧化剂的氧化、杀菌、消毒，尽可能控制生物及藻类的滋长处于低水平，同时打断有机物的长链，去除部分COD，在整个预处理阶段，游离余氯和化合氯维持一定水平，对提高和保证机械过滤器的处理效果，同时保证后级设备出水中有足够量的活性氯，减少反渗透系统被污染的可能性。为了达到以上目的，一般需加入3～5ppm的有效氯，计量泵的投药量是根据在线流量计输出的信号进行自动调节。2.1.7.3非氧化性杀菌剂非氧化性杀菌灭藻剂不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中还原物质的影响。非氧化性杀菌灭藻剂通常是氯酚类、季铵盐类的非氧化性化合物。非氧化性杀菌灭藻剂的杀生作用有一定的持久性，对沉积物或黏泥有渗透、剥离作用，受硫化氢、氨等还原物质的影响较小，受水中PH值影响较小。但处理费用相对氧化性杀菌灭藻剂较高，容易引起环境污染，水中的微生物易产生抗药剂型。常见非氧化性杀菌剂有以下几种：JC-412十二烷基苄基季铵盐（1427）、JC-411十二烷基二甲基苄基氯化铵（1427）、JC-402高效杀菌剂（异塞脞磷酮）、双氯酚、二氧氰基甲烷等。2.1.7.4还原剂加药还原剂NaHSO3(亚硫酸氢钠)的作用是还原前级处理工艺中存在的余氯。因为反渗透复合膜对余氯十分敏感，总累积承受力仅为1000ppm小时，所以，必须投加过量的NaHSO3，以防止氧化剂对膜产水通量造成的衰减，导致反渗透膜脱盐率的下降。计量泵与进水在线流量计信号联锁的控制方法达到自动调节加药量的目的。2.1.7.5阻垢剂加药装置..\n阻垢剂加药装置的作用是在经过预处理后的原水进入反渗透系统之前，加入高效率的专用阻垢剂，以防止反渗透浓水侧产生结垢。反渗透的工作过程是原水在膜的一侧从一端流向另一端，水分子透过膜表面，从原水侧到达另一侧，而无机盐离子就留在原来的一侧。随着原水的流程逐渐增长，水分子不断从原水中取走，留在原水中的含盐量逐步增大，即原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，从装置中排出。浓水受浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO3-、SO42-、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢现象。阻垢剂在防止难溶盐在反渗透膜上析出是非常有效的，它们通过延缓晶体成长来推迟沉淀的过程，促使晶体不会形成一定大小和足够的浓度而沉降下来，它们还有一些分散剂的作用，防止颗粒聚集成足以沉积下来的大颗粒。这样阻止碳酸盐或硫酸盐在反渗透膜上的沉积，使得系统水的回收率和除盐率不会下降，同时延长反渗透膜的使用寿命。它主要功能概括：1)抑制析出作用；2)分散作用；3)晶格扭曲作用；4)络合作用。2.1.7.6RO化学清洗装置（共用一套）本系统RO装置配备自动低压冲洗系统和一套化学清洗装置。由于原水中高价离子的含量比较高，因此当停机时，膜浓水侧的污染物会沉淀在RO膜表面，并且由于RO膜浓水侧的含盐量很高，RO膜会失去与之平衡的反渗透压，RO膜透过水侧的淡水会吸干而造成对膜的严重损害。因此，在高压泵停止运行的同时应开启冲洗装置，由进水置换RO膜内的药品及污物，从而保护膜，本操作过程由控制系统程序控制，自动执行。化学清洗装置用于RO膜的定期化学清洗，以延长RO膜的使用寿命（厂家维护）。它由化学清洗箱、清洗水泵和5μm保安过滤器组成，以达到最佳清洗效果。5μm过滤器可截留清洗液的杂质，防止对膜产生新的污染。（a）运行方式：当反渗透装置压差上升、产水量或脱盐率下降至一定数值时时，该套反渗透装置需进行化学清洗，程序如下：²根据污染情况，配制清洗溶液；²利用化学清洗泵将清洗溶液打入反渗透装置浸泡和循环清洗；²循环清洗结束，进行正冲洗；²正冲结束，反渗透膜性能恢复，又可投入运行。本系统共用一套化学清洗装置，当反渗透膜元件受到给水污染、系统性能指标下降到一定程度时可对反渗透装置进行化学清洗，以恢复其应有的优良脱盐、产水性能。2.1．8离子交换深度除盐系统为达到工艺用水要求反渗透产水后设置除二氧化碳器（脱碳塔）、两级混合离子交换器，这样可确保系统产水符合用户需求。..\n两级离子交换深度脱盐系统包括除二氧化碳器（脱碳塔）、中间水箱、中间水泵、一级混床、二级混床及酸碱再生装置等设备组成。反渗透出水经2台除二氧化碳器（脱碳塔）至中间水池，之后经水泵提升进入一级混床，一级混床选用3台混离子交换器（2用1备），单台正常出力180m3/h，平均运行流速34m/h；二级混床选用3台混离子交换器（2用1备），单台正常出力180m3/h，平均运行流速40m/h。1台树脂清洗罐，定期将除盐系统树脂传送至树脂清洗罐进行清洗，清洗后将树脂再传送回树脂床内。预计每三个月进行一次清洗作业，清洗水经排水沟排入中和池。离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和原水中的离子进行交换反应而除去原水中有害离子的方法。离子交换过程是一种特殊的吸附过程，所以在许多方面与吸附相似。但与吸附比较，离子交换过程的特点在于：它主要吸附水中的离子化合物质，并进行等物质的量的离子交换。在水处理中，离子交换法主要去除原水中钠、钾、钙、镁、铁、锰、铜、铝等阳离子；碳酸氢根、碳酸根、硫酸根、氯离子、硅酸等阴离子。离子交换交换法的优点是离子去除率高，设备较简单，操作易于控制混合离子交换器(以下简称混床)是将阳、阴两种树脂(通常为强型树脂)按一定比例（体积比例一般为1：2）装入同一个交换器中，在两种树脂混合状态下，同时进行阳、阴离子交换。水通过混床，同时完成阳、阴离子交换，即：RH+ROH+NaClRNa+RCl+H2O消除了逆反应的影响，使交换进行得更为彻底。。在混床运行中，阳阴树脂均匀混合，树脂颗粒互相紧密排列，在具有一定床层高度的条件下，相当于很多级阳阴离子交换串联运行,阴阳离子交换是同时进行的，反应产物是基本不解离的水，因此有利于交换反应的平衡，不仅反应速度快，而且交换反应进行得比较彻底，故可在高流速条件下得到高品质的水。混合床的作用:除了原水水质中含盐量很低(小于200mg/L)及设备出力非常小的情况，很少用混床单独处理原水，因为这样做不经济(酸、碱耗高)。当原水含盐量达一定值，单用混床不能制出合格的除盐水。混床的作用主要有以下两点：①进一步提高出水水质。经一级除盐系统处理过的水，往往不能满足高压以上锅炉对补给水质的要求，所以将混床串联在一级除盐后，进一步提高出水水质。此时出水电导率可达0.1-0.2μs/cm，Si02含量小于20μg/L，pH值接近中性。②在一级除盐设备监督不及时的情况下，瞬间会造成水质恶化，影响锅炉给水水质。一级除盐后串接混床，作为一个再净化设备，可以保证除盐设备的出水水质一直稳定。混床中的树脂失效后，应先将两种树脂分离，然后分别进行再生和清洗，再生、清洗后，再将两种树脂用压缩空气混合均匀，重新投入运行。..\n 混床的再生方式可分为体内再生和体外再生两种，一般用于锅炉补给水处理的混床，都采用体内再生。体内再生混床内的主要装置有：上部进水装置、下部配水装置、中间排液装置、进酸/碱装置及压缩空气装置。本系统采用水力筛分法对阴阳树脂进行分层，这种方法就是借助反洗的水力将树脂悬浮起来，使树脂层达到一定的膨胀率，利用阴、阳树脂的湿真密度差，达到分层的目的。树脂的失效程度越大越容易分层。再生时，由混床上、下同时送入碱液和酸液，并接着进清洗水，使之分别经阴、阳树脂层后，由中排管同时排出。树脂经再生和清洗后，从底部通入净化的压缩空气进行搅拌混合。为了获得较好的混合效果，混合前把交换器中的水面下降到树脂层表面上100-150mm处。混合后的树脂层，还要用除盐水以10-20m/h的流速进行正洗，直至出水合格后，方可投入运行。出水品质好：正常运行的1级工业混床的出水电导率小于0.2μs/cm，SiO2小于20μg/L，Na＋小于10μg/L，pH值7左右；间断运行时影响出水品质小：间断供水时，水质恢复较快，节约水量；终点灵敏：由于在混床中任意一种离子交换树脂的交换容量“耗尽”开始泄露时，都将引起出水电导率的急剧上升，因此失效终点明显；再生或运行工况改变时，对出水水质无影响。a.离子交换剂的分类天然海绿砂无机质人造合成沸石碳质磺化煤强酸性磺酸基(-SO3H)阳离子型有机质弱酸性羧酸基（－COOH）强碱性Ⅰ型｛-N(-CH3)3｝OH离子交换树脂阴离子型Ⅱ型｛－N(CH3)2｝OH弱碱性（－(NH3)OH、（＝NH2）OH或（≡NH）OH其他－氧化还原型、有机物清除型等离子交换树脂是一类具有离子交换特性的有机高分子聚合电解质，是一种疏松的具有多孔结构的固体球形颗粒，粒径一般为0.3～1.2mm，不溶于水也不溶于电解质溶液，其结构可分为不溶性的树脂本体和具有活性交换基团（也叫活性基团）两部分。树脂本体为有机化合物和交联剂组成的高分子共聚物。交联剂的作用是使树脂本体形成立体的网状结构。交换基团由起交换作用的离子和树脂本体联结的离子组成。如：磺酸型阳离子交换树脂R-SO3H中（R表示树脂本体），-SO3H是交换基团。离子交换树脂按离子交换的选择性，可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂内的活性基团是酸性的，它能够与溶液中的阳离子进行交换。如R-SO3H，酸性基团上的H+可以电离，能与其它阳离子进行等物质的量的离子交换。阴离子交换树脂内的活性基团是碱性的，它能够与溶液中的阳离子进行交换。如R-NH2..\n活性基团水合后形成含有可离解的OH-离子：R-NH2水合R-NH3+OH-OH-离子可以和其它阴离子进行等物质的量的离子交换。离子交换树脂按活性基团中酸碱的强弱可分为以下四类。（1）强酸性离子交换树脂活性基团一般为-SO3H，故又称为磺酸型阳离子交换树脂。（2）弱酸性离子交换树脂活性基团一般为-COOH，故又称为羧酸型阳离子交换树脂。（3）强碱性离子交换树脂活性基团一般为NOH-，故又称为季铵型离子交换树脂。（4）弱碱性离子交换树脂活性基团一般为-NH3OH、=NH2OH、≡NHOH（未水化时分解为-NH2、=NH、≡N）故分别又称为伯胺型、仲胺型和叔胺型离子交换树脂。阳离子交换树脂中的氢离子（H+）可用离子（Na+）代替，阴离子交换树脂中的氢氧根离子（OH-）可用氯离子（Cl-）代替。因此，阳离子交换树脂又有氢型、钠型之分，阴离子交换树脂又有氢氧型和氯型之分。根据离子交换树脂颗粒内部的结构特点，又分为凝胶型和大孔型两类。目前，使用的树脂多数为凝胶型离子交换树脂。b.离子交换树脂的性能指针离子交换树脂的性能对处理效率、再生周期及再生剂的耗量都有很大的影响，判断离子交换树脂性能的几个重要指针如下。1．离子交换容量交换容量是树脂交换能力大小的标度，可以用重量法和容量法两种方法表示。重量法是指单位质量（重量）的干树脂中离子交换基团的数量，用mmol/g或mol/kg来表示。容积法是指单位体积的湿树脂中离子交换基团的数量，用mmol/L或mol/m3来表示。由于树脂一般在湿态下使用，因此常用的是容积法。2．含水率由于离子交换树脂的亲水性，因此它总会有一定数量的水化水（或称化合水分），称为含水率。含水率通常以每克湿树脂（去除表面水分后）所含水分的百分数来表示（一般在5%左右），也可以折算成相当于每克干树脂的百分数表示。3．密度树脂的密度一般用含水状态下的湿视密度（堆积密度）和湿真密度来表示。湿视密度=湿树脂质量/湿树脂的堆积，各种商品树脂的湿视密度约为0.6～0.86g/ml。..\n湿真密度=湿树脂质量/湿树脂本身体积），一般为1.04～1.3g/ml。通常阳离子交换树脂为1.3，阴离子交换树脂为1.01g/ml。树脂在使用过程中，因基团脱落，骨架中链的断裂，其密度略有减小。4．膨胀性当树脂由一种离子形态转变为另一种离子形态时所发生的体积变化称为溶涨性或膨胀。树脂溶胀程度用溶胀度来表示。如强酸型阳离子交换树脂由钠型转变成氢型时其体积溶胀度约为5%～7%。5．耐热性各种树脂所能承受的温度都有一个高限，超过这个高限，就会发生比较严重的热分解现象，影响交换容量和使用寿命。6．化学稳定性原水中的氧化剂如氧、氯等，由于其氧化作用能使树脂网状结构破坏，活性基团的数量和性质也会发生变化。c.离子交换的基本理论1.离子交换的过程离子交换过程可以看作是固相的离子交换树脂与液相（原水）中电解质之间的化学置换反应其反应都是可逆的。阳离子交换过程可表示为：R-A++B+=R-B++A+（A）阴离子交换过程可表示为：R+C-+D-=R+D-+C-（B）式中R——树脂本体；A、C——树脂上可被交换的离子；B、D——溶液中的交换离子。在反应式（A）中阳离子交换树脂原来被阳离子A+所饱和，当其与含有B+离子的溶液接触时，就发生溶液中B+对树脂上A+离子进行交换反应。但反应也可以反过来进行，变成溶液中A+离子对B+离子进行交换。反应式（B）为阴离子交换树脂的交换反应。离子交换过程通常分为五个阶段：（1）交换离子从溶液中扩散到树脂颗粒表面；（2）交换离子在树脂颗粒内部扩散；（3）交换离子与结合在树脂活性基团上的交换离子反应；（4）被交换下来的离子在树脂颗粒内部扩散；（5）被交换下来的离子在溶液中扩散。..\n实际上离子交换反应的速度是很快的，离子交换的总速度取决于扩散速度。当离子交换树脂的吸附达到规定的饱和度时，通入某种高浓度的电解质溶液，将被吸附的离子交换下来，使树脂得到再生。2.离子交换树脂的选择性由于离子交换树脂对水中各种离子吸附能力并不相同，对于其中一些离子很容易被吸附，而对另一些离子却很难吸附；被吸附的离子在树脂再生的时候，有的离子很容易被置换下来，而有的却很难被置换。离子交换树脂所具有的这种性能称为选择性能。常温下对原水的处理，各种树脂对各种离子的选择性可归纳出如下规律。（1）强酸性阳离子交换树脂的选择顺序为：Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>H+>Li+（2）弱酸性阳离子交换树脂的选择顺序为：H+>Fe3+>Cr3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>Li+（3）强碱性阴离子交换树脂的选择顺序为：Gr2O72->SO42->Gr2O42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-（4）弱碱性阴离子交换树脂的选择顺序为：OH->Gr2O72->SO42->Gr2O42->NO3->Cl->HCO3-a、软化与除碱含有硬度成分（Ca2+和Mg2+）的水常用Na和H离子交换器软化。如果原水中碱度不高，软化的目的只是为了降低Ca2+、Mg2+含量，则可以采用单级或二级Na离子交换系统。一级钠离子交换可将硬度降至0.5mmol/L，二级则可降至0.005mmol/L以下。当原水碱度比较高，必须在降低Ca2+、Mg2+的同时降低碱度。此时，多采用H-Na离子联合处理工艺。当对原水进行除盐处理时，则流程中既要有阳离子交换器，又要有阴离子交换器。以去除所有的阳离子和阴离子。原水依次经过一次阳离子交换器和一次阴离子交换器处理，称为一级除盐。通过一级除盐处理，出水电导率可达10μs/cmm以下，SiO2<0.1mg/L。当处理水质要求更高时，则需要二级复床处理。除盐系统都采用强碱型树脂。弱碱性树脂只能交换强酸阴离子，而不能交换弱酸阴离子（如硅酸根），也不能分解中性盐。但它对OH-的吸附能力很强。因此极易用碱再生，不论用强碱还是弱减作再生剂，都能获得满意的再生效果。因此含强酸阴离子较多的原水，采用弱碱性树脂去除强酸阴离子，再用强碱性树脂去除其它阴离子，不仅可以减轻强碱性树脂的负荷，而且还可以利用再生强碱性树脂的废碱来再生弱碱性树脂，既节省用碱量（25%～50%），又减少了废碱的排放量。再生系统有酸、碱贮槽，酸、碱计量箱，再生水泵，酸碱喷..\n射混合器，热交换器及废水中和池所组成。再生剂贮槽容积各两台40m3，并配有卸料泵可进行药品之传送。再生用稀释水由脱盐水供水管线供应，在NaOH稀释水混合前设有1套热交换器以维持阴离子再生温度在30～40℃，提高再生效率。废水中和池有效容积按2次再生废水量以上考虑，中和池内设有空气搅拌混合管及酸碱投加管，使再生废水排放能维持在PH：6～9之间。再生废水经过PH调整后以泵提升至污水处理系统。2.1.9自动加氨装置在脱盐水管上投加氨溶液调整pH，以防止后续设备、管道内腐蚀、结垢。本加药装置全套组装在一个平台上，全套加药装置由减速机、搅拌机、搅拌槽、溶液贮液槽、进口液压型计量泵、Y型管式过滤器、控制阀门、管道系统、控制柜组成。将所需配置药液的浓度，根据溶解槽一次的容量及药剂含量计算出加药量，将一次的加药量加入搅拌槽内，注入脱盐水搅拌均匀后放入溶液箱，然后开启计量泵，调整至所需投药量，进行加药。2.2凝结水处理单元2.2.1除铁精密过滤器除铁精密过滤器，过滤器内装5μm滤芯截留水中悬浮物及氧化铁颗粒物质。精密过滤器滤芯选用大流量折叠滤芯，独特的结构，使滤芯在设备中安装紧凑，插入式安装，O形圈密封，而且流量大并能保证过滤精度。2.2.2活性碳过滤器凝结水站设置5台（4用1备）φ3400mm活性炭过滤器，去除凝结水中有机物。2.2.3混合离子交换器混合离子交换器3台（2用1备）深度去除水中铁离子和其它阴阳离子。处理后的除盐水电导率≤0.2μs/cm进入凝结水除盐水箱。3工艺流程描述3.1除盐水站原水在厂区的原水管网压力作用下由直管进入除盐水站原水罐（1200m3座X1），在原水罐液位不低于可抽水的最低液位情况下，原水经过原水泵（4台3用1备）升压由管道进入多介质过滤器（7台）除去水中大部分悬浮物、胶体和颗粒状机械杂质，出水进入活性碳过滤器（5台）除去水中的有机物、余氯和少量油污，出水经过自清洗过滤器（1台）在列管式换热器（1台）中与主装置来的凝液换热，换热后原水温度可以达到25-26℃..\n，再通过保安过滤器（4台）后由反渗透高压泵（8台）加压进入反渗透膜（4套）除去大部分的盐分由除炭塔（2台）除去水中二氧化碳后进入到中间水池，再由中间水泵（3台）加压至一级混合离子交换床（3台）进一步除去水中的Na+、SiO2、OH-、Fe3+、SO42-、Cl-等离子，为保证高温高压锅炉水质一级混床出水进入二级离子交换床（3台）使出水水质达到Cond≤0.2μs/cm,SiO2≤20μg/L后进入除盐水罐（1500m3/座x2座）然后由除盐水泵（4台）送达用户。3.2凝结水站来自主装置的高温凝液水质如下：总铁≤250mg/L，电导率≤10μs/cm，二氧化硅≤100μg/L，COD≤10mg/L，悬浮物≤5mg/L。为了防止回收的凝结水水量波动，先汇集到凝结水水箱（1200m3），经3台（2用1备）凝结水提升泵加压首先进入3台（2用1备）φ1500除铁精密过滤器，过滤器内装5μm滤芯截留水中悬浮物及氧化铁颗粒物质，在经过5台活性炭过滤器去除水中的有机物，活性炭出水进入混合离子交换床除掉剩余盐分进入除盐水箱。4装置主要设备简介除盐水、凝结水站序号设备名称规格单位数量备注1原水罐碳钢1200m3座1　2原水泵Q=180m3/h，H=50m，N=45kW台43次氯酸钠杀菌剂50L/h台2　4加药箱PEφ1060X1380,1m3台2　5絮凝剂隔膜泵50L/h台2　6絮凝剂加药箱PEφ1060X1380,1m3台2　7多介质过滤器Q235-Bφ3824X5050mm台78活性碳过滤器Q235-Bφ3624X6200mm台5　9自清洗过滤器304不锈钢φ800X2900mm台110换热器SS304φ700X3878mm，卧式台1　11阻垢剂隔膜泵9L/h台4　12还原剂隔膜泵50L/h台2　13非氧化性杀菌剂加药箱台　14还原剂加药箱PEφ1060X1380,1m3台2　15阻垢剂加药箱PEφ1060X1380,1m3台2　16非氧化性杀菌剂台17保安过滤器304不锈钢φ1000mm台4..\n18反渗透高压泵Q=60m3/h，H=155m，N=45kW台819反渗透膜元件卷式BW30-365TFC套4　20除碳风机Q=5000Nm3/h，N=5.5KW台2　21除二氧化碳器Q235-Bφ2200mm，H5725mm　台2　22中间水池300m3钢砼结构　座1　23中间水泵Q=200m3/h，H=41m，N=37kW台224一级混床Q235-Bφ2624X5400mm台3　25二级混床Q235-Bφ2424X5300mm　台3　26凝结水罐环氧沥青漆防腐1200m3座1　27凝液提升泵Q=250m3/h，H=50m，N=75kW台328除铁精密过器304不锈钢φ1500mm台1　29活性碳过滤器Q235-Bφ3424X6000mm　台3　30混床Q235-Bφ2524X5400mm　台3　31除盐水罐V=1500m3座2　32除盐水泵Q=200m3/h，H=120mN=110kW台4　33换热器套1　34加氨隔膜泵94L/h台2　35自动加氨装置溶解槽316L，V=0.6m3，不锈钢台1　36溶液箱316L，V=1.4m3，不锈钢137过滤器反洗水泵Q=380m3/h，H=30m，N=55KW台2　38混床反洗水泵Q=55m3/h，H=40m，N=15KW　台2　39混床再生水泵Q=40m3/h，H=40m，N=11KW　台3　40卸料泵Q=12.5m3/h，H=25m，N=4.0KW台2　41废水泵Q=100m3/h，H=25m，N=15kW台2　42酸储罐Q235-Bφ2500X6500mm，40m3台243碱储罐Q235-Bφ2500X6500mm，40m3台244酸计量箱Q235-Bφ1400H1500,2.0m3台145碱计量箱Q235-Bφ1400H1500,2.0m3台1..\n46再生列管换热器卧式不锈钢50m3/h台1　47喷射器UPVCDN80台2　48反渗透清洗水箱碳钢衬胶，10m3,φ2250mm台4　49RO清洗水泵Q=100m3/h,H=30mN=18.5KW台1　50化学清洗过滤器不锈钢φ1000mm台151浓水箱200m3座1　52浓水泵Q=50m3/h，H=50m，N=15kW台2　53树脂捕捉器钢衬胶DN500X1000内部不锈钢丝网缝隙度0.25mm只9　　54树脂清洗罐Q235-Bφ2524mm台1给水（及消防）加压站序号设备位号设备名称规格单位数量10515-P-01电动消防给水泵Q=225L/S，H=120m，N=400KW台120515-P-02A/B柴油机消防给水泵Q=225L/S，H=120m，N=450KW台230515-P-03A/B消防稳压泵Q=15L/S，H=80m，N=22KW台2附:反渗透膜污染特征及清洗注意事项：（1）反渗透膜污染特征反渗透膜经长期使用，在膜上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等物质，而造成膜污染，各种不同的膜污染引起的性能变化不同，一般现象列于下表：污染物类型RO系统性能变化盐透过率Sp压△p产水量Vp1金属氧化物（Fe、Mn）迅速增加＞2（2）迅速增加＞2X（1）迅速降低（1）20%-30%）2.钙镁沉淀（CaC03、CaSO4）明显增加10%-20%缓慢增加≥2X（2）略有降低10%3.胶体无或缓慢增≥2X（2）缓慢增加≥2X（2）缓慢减少降≥40（2）..\n4.混合胶体（有机物、硅酸铝）迅速增加≥2-4X（1）缓慢降低下降≥40%（2）5.细菌无或稍微增加增加≥2X下降≥30-50%6.阳离子性聚合物无无或微增加当反渗透装置随着运行时间的延长，在膜面上会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机胶体、水垢等物质，性能会有下降，当性能下降到一定值时即：1)水量比初始或上一次清洗后降低≥10～20%;2)产水脱盐率下降≥10%;3)装置压力差增加≥15%RO系统出现上述任何一种情况，RO系统就要清洗。（a）表示发生在1-2天之内X─初投运或上一次清洗后的值（b）表示发生在2-3周以上△p─为反渗透装置进出口压差(2)清洗注意事项清洗操作时要有安全防护措施，如穿戴带防护镜、手套、鞋和衣等。用到酸液清洗时要考虑到通风。固体清洗剂必须充分溶解后，再加其他化学试剂，进行充分混合（用清洗泵自行循环搅拌）后才能进入反渗透装置。清洗剂用量为50升/只元件，清洗液流量为6.8-9m3/h左右，清洗压力为0.14-0.42Mpa，清洗时间为2小时。防止清洗过程中清洗液温度超过极限温度30℃，条件许可时，一般选室温10℃左右进行清洗为宜。清洗过程中应观察清洗水箱液位、清洗液的pH值和颜色变化，必要时应补充清洗液或更换新配清洗液。清洗结束后，可取残液进行分析，确定主要污染物种类，为日后清洗提供依据。清洗液循环结束后应立即用符合RO进水要求的预处理水进行低压冲洗操作，将清洗液从反渗透装置内置换干净。凝结水站示意图：凝结水除盐水、凝结水换热器..\n凝结水箱凝结水提升泵反洗水池活性碳过滤器酸、碱再生系统混合离子交换床除盐水箱全自动加氨装置用户除盐水站示意图：原水箱絮凝剂加药反洗水多介质过滤器活性碳过滤器清净废水系统自清洗过滤器..\n换热器加药装置反渗透浓水（反洗水池）反渗透装置化学清洗装置除炭塔中间水池酸碱再生系统再生废水一级混床二级混床中和水池除盐水箱用户附：宁波碧海供水有限公司从2009年1月到2010年8月期间水质分析项目平均值附：宁波碧海供水有限公司工业水质控制指标分析项目总碱mg/L总硬度mg/L氯离子mg/L悬浮物mg/LpH氨氮mg/L平均值62.62138.6789.899.467.170.54控制项目指标值测定方法方法来源pH6.5～8.5玻璃电极法GB/T6920SSmg/L≤30重量法GB/T11901浊度（NTU）≤5比浊法GB/T13200..\n铁mg/L≤0.4火焰原子吸收分光光度法GB/T11911锰mg/L≤0.3火焰原子吸收分光光度法GB/T11911色度倍≤15目测稀释倍数比色法GB/T11903-1989氯离子mg/L≤250硝酸银滴定法GB/T11896总硬度（以GaCO3计）mg/L≤450乙二胺四乙酸二钠滴定法GB/T7477-87总碱度（以GaCO3计）mg/L≤350容量法GB/T6276.1-865装置主要控制回路简介1.除盐水站系统检测和控制系统（1）检测仪表1）就地显示仪表：①换热器：进、出水母管压力指示；出水温度指示；加热蒸气压力指示；②多介质过滤器、活性炭过滤器：各台过滤器进、出口压力指示。流量指示③保安过滤器：各过滤器进、出口压力指示。④高压泵：高压泵前、后压力指示。⑤反渗透膜组件：膜组件前、间段、浓水、淡水压力指示；产水流量、电导指示；浓水流量指示。⑥各加药箱：药箱水位指示。⑦清洗水箱：水箱水位指示、温度指示。⑧一级混床：各床进、出口压力指示；进水流量指示。⑨二级混床：各床进、出口压力指示；进水流量指示。⑩再生系统：各储槽、计量箱液位指示；再生水泵出口压力指示，再生流量指示。⑪其它水泵：各泵出口压力指示2）可监视的参数和报警信号①多介质过滤器、活性炭过滤器：进水流量（模拟量，低值报警）；进水母管压力（模拟量，低值报警）；②自清式过滤器：进、出水压差（模拟量，高值报警）..\n③换热器：温度（模拟量，高低值报警）④保安过滤器：进口总管压力（模拟值，低值报警）；进口母管余氯值或氧化还原值（模拟值，异常报警）；出水管压力（模拟值，低值报警）⑤高压泵：高压泵前、后压力（数字值，低、高值报警）⑥反渗透膜组件：膜组件前压力（模拟量，高低值报警）；产水流量（模拟量）；浓水流量（模拟量）；产水与浓水差压（数字量，高值报警）；产水电导率（模拟量，高值报警）。⑦各水箱：水箱水位。⑨一级混床：进水流量（模拟值，高值报警）；产水电导（模拟值，高值报警）；出水二氧化硅值（模拟值，高值报警）⑩二级混床：进水流量（模拟值，高值报警）；出水电导（模拟值，高值报警）；出水二氧化硅值（模拟值，高值报警）①阀门开关状态；气动调节②控制电源故障；控制系统故障。（2）控制功能及要求①控制系统应对整个工艺系统进行集中监视和自动程序控制并可实现远方手操（远控）和就地手动控制。②控制系统采用DCS进行顺序控制，程序逻辑设计符合工艺系统的控制要求。③监视控制系统具有数据采集、CRT画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等功等。④除了在控制室远控外，对于电动阀门、气动阀门，泵等转动机械能就地进行控制。⑤对换热器出口温度实现自动连续调节。⑥过滤器程序控制包括投运、停止、反洗及自动加药。过滤器失效停运可根据各过滤器的运行累积流量确定，当运行过滤器失效时，能自动反洗、正洗等，能将备用过滤器自动投入运行。⑦反渗透装置的程序控制包括膜组件的投运、停机、低压冲洗及自动连锁加药。⑧离子交换器程序控制包括投运、停止、反洗及自动再生。树脂失效停运再生，可根据各混床的运行累积流量或电导确定，当运行交换器失效，能自动反洗分层，再生、置换，备用床能自动投入运行。2.凝结水站系统检测和控制系统（1）检测仪表..\n1）就地显示仪表①冷凝器：进、出水母管压力指示；出水温度指示；冷却水压力指示；②精密过滤器：各台过滤器进、出口压力指示、流量指示③活性碳过滤器：各台过滤器进、出口压力指示、流量指示④混合离子交换器：各台混床进、出口压力指示、流量指示⑤水泵：各水泵出口压力2）可监视的参数和报警信号①冷凝器：温度（模拟量，高低值报警）②精密过滤器：进水流量（模拟量，低值报警）；进出压差（模拟值，高值报警）；进水母管压力（模拟量，低值报警）；③活性碳过滤器：进水流量（模拟量，低值报警）；④混床：进水流量（模拟值，高值报警）；出水电导（模拟值，高值报警）；出水二氧化硅值（模拟值，高值报警）⑤阀门开关状态；气动调节⑥控制电源故障；控制系统故障。（2）控制功能及要求凝结水站主要系统采用DCS系统来完成各种数据采集、过程监控、报警、记录、打印、流程图画显示及系统自诊断等功能，控制系统具有自动控制、手动控制、就地手动控制三种方式。3.给水（及消防）加压系统检测和控制系统（1）生活水自来水进入调节罐，罐内的空气从真空消除器内排出，待水充满后，真空消除器自动关闭。当用水量较小时由自来水管网（0.2MPa）直接供水；当自来水管网的压力不能满足用水要求时，系统通过压力传感器给出起泵信号起动水泵运行，即泵出口压力低于0.35MPa时，无负压泵软启动，由控制变频器调节电机频率运行，维持管网压力0.42MPa（2min之内），2min后无负压泵停止；若管网压力持续下降，且单台无负压泵工频（满负荷）运行时都不能满足用水要求时备台启动，维持管网压力。提供全厂生活用水和洗眼器用水。（2）生产水厂区正常生产水由四台水泵正常供应，生产水泵三用一备。提供循环水场补水及其他装置生产用水。..\n（3）消防水1.正常情况下，消防稳压泵保持消防冷却水管网压力为0.8Mpa。如果管网压力低于0.7Mpa，消防稳压泵自开直到消防管网的压力达到0.8Mpa；如果管网压力高于或等于0.8Mpa时，消防稳压泵自停。2.在消防冷却水管网的起始端(消防泵房附近)和远端(储罐区附近)分别设置压力传感器，当任一处的压降信号判断管网压力降为0.65Mpa时，电动消防泵自动启动，同时报警至消防控制室、消防泵站值班室，主用泵的另一台（柴油机泵）依靠人工启动。如果主用泵任一台自动启动失败，备用泵能够自动切换、自动启动，其自动启动压力值跟主用泵相同。（包括电动消防泵启动失败时，柴油机泵自动启动）3.消防及安全水储罐(0515-TK-01A/B)设液位测量，并传至控制室；液位与补水阀（阀1/阀2）及生产给水泵（0515-P-04A-D）连锁，高液位（19.00m）自动停补水阀；当液位降低至(18.50m)时自动开补水阀；当液位降低至安全低液位(9.40m)自动停生产给水泵（0515-P-04A-D）；当液位降至最低液位（1.20m）时报警6装置主要三废排放装置主要三废为混合离子交换床再生后的酸碱废水，以及RO化学清洗废水，集中收集在中和水池；正常情况下再生废水的pH值接近中性，可以直接由泵提升到污水处理场处理，其他情况下中和水池内的水经过加碱或酸调节pH值达到中性或接近中性后由泵提升打到污水处理场，在污水处理工段集中处理，多介质过滤器和活性碳过滤器及自清洗过滤器的反洗水打到清洁雨水系统处理。..\n..\n三、循环水场1循环水场概述1.1简介及水处理基本知识循环水场是宁波禾元化学有限公司年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目配套公用工程项目，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计，负责禾元项目全部循环冷却水的处理和供给。1.1.1水中杂质天然水中杂质，按其粒径大小可分为悬浮物、胶体和溶解性物质三类。粒径大于100nm的为悬浮体；1～100nm的为胶体；小于1nm的为溶解介质，包括离子和溶解气体。1.1.1.1悬浮物：颗粒直径较大，悬浮于水中，极不稳定，在静置或流速小时，比重小的可悬浮于水面，比重大的沉于水底。1.1.1.2胶体：胶体物质是许多分子和离子的集合体。这些微粒，由于其表面积很大，显示出极强的吸附性。其表面因吸附有多量的离子而带电，结果使同类胶体因相互排斥而稳定在微小的胶体颗粒状态，不能靠自重而自行下沉。在循环冷却水系统中，原来水中并不下沉的胶体在水循环过程中，经加热和浓缩，会互相凝聚而沉降析出，这往往是系统中污泥的主要来源之一。1.1.1.3溶解气体：水中溶解气体主要有氮、氧、二氧化碳、氨、二氧化硫和硫化氢，除氮外，其余均对冷却水的性质有较大影响。(1)氧氧是引起碳钢在水中腐蚀的主要物质，溶解氧不仅可引起均匀腐蚀，而且由于氧的浓度差还将导致局部腐蚀。水中溶解氧也可用来防腐，例如不锈钢类金属，在溶解氧充足时，将有利于形成完整的钝化膜，而增加金属的抗蚀性。在敞开式循环冷却水中，由于靠水气充分接触而冷却循环水，氧的供应非常充分，因而氧的腐蚀也严重。(2)氨..\n氨是可以和水相互作用的气体，反应产物氢氧化氨是一种弱碱，由于氨在水中的含量一般很少，对水质影响不大。少量的氨在水中能引起铜和铜合金的应力腐蚀开裂，其原因是氨能和铜表面保护膜中的铜或亚铜离子形成稳定的络合物。(3)二氧化硫和硫化氢它们在水中使碳钢发生腐蚀，其原因是：使水的pH值降低。H2S良好的沉淀剂，可以和许多二价金属离子生成硫化物沉淀，使一些缓蚀剂失效，如锌。（4）水中离子水中主要离子有K+、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Zn2＋、SO42－、Cl－、CO32－、OH－、HCO32－等。1)钾和钠钾、钠离子是水中最多的阳离子，常见的钾、钠盐类在水中溶解度都很大，不会形成沉淀物。但用一般方法也很难去除水中的钾、钠离子．其对金属的影响主要是腐蚀。在工业水的软化处理中，由于除去了成垢的钙、镁离子，致使水中主要含钾、钠盐，导致腐蚀明显比软化前加大。2)铁水中三价铁通常是氢氧化物或铁的氯化物的水合物，呈胶体态而悬浮于水中，通常称为胶态铁。水中游离铁主要是亚铁离子。总铁是胶态铁和亚铁的总称。由于胶态铁能稳定地悬浮于水中，当循环水通过热交换器时，在受热面胶体互相凝集沉淀。沉淀的三氯化二铁由于它的不连续性和不致密性而对金属没有保护作用。而且由于其具有磁性，粘着力强和比重大，清除也较困难。亚铁离子是铁细菌的营养源，而且可以和冷却水的磷酸根相互作用，生成粘着力很强的磷酸亚铁污垢。它还加快碳酸钙垢的生长速度。因此，冷却水中要控制总铁含量在0.2～0.5mg/l。3)氯氯离子是水中常见离子，由于目前冷却水的杀菌处理普便采用氯气作为杀生剂，所以冷却水中氯离子含量将大于淡水中的含量.它在水中对不锈钢设备起点蚀作用。4)硫酸根和磷酸根它们在冷却水中的危害性一般不大，如含量过高会形成磷酸钙和硫酸钙垢，也很难清除。1.2水中溶解物质的化学指标1.2.1氢离子浓度和pH值水的电离反应式：..\nH2O=H++OH-水在任何时候都保持着电离平衡，H+和OH-离子的浓度积都是常数，称之为离子积常数，用Kw表示。在室温下：Kw=［H+］×［OH-］=10-14由于水电离时［H+］和［OH-］浓度相等。所以，［H+］=［OH-］＝10-7克离子／升．为了计算方便，将［H+］以负对数表示．称之为PH值，即：pH=-log［H+］在中性溶液中；pH=－log（10-7）=7在碱性溶液中，pH＞7在酸性溶液中，pH＜71.2.2酸度和碱度1.2.2.1酸度是指水中能与强碱发生中和反应的物质总量。在中和前溶液中已电离生成H+的数量称为离子酸度，它与PH值相对应。强酸能在溶液中全部电离。所以它构成的酸度都是离子酸度。弱酸的分子在水溶液中只部分电离，大部分在中和前是分子态，这些分子在中和进行过程中才陆续电离参与反应。这部分在中和前并未电离而只在反应中才电离的H+的离子数量称为分子酸度。离子酸度和分子酸度之和为酸度。1.2.2.2碱度水中能和强酸发生中和反应的全部物质含量称为碱度。在水中碱度可有五种不同组合类型。（l单独的OH-碱度；（2OH-＋C032-碱度；（3单独的C032-碱度；（4C032-+HC03-碱度；（5单独的HC03-碱度。1.2.3硬度硬度的最初含义是指水本身消耗肥皂的一种特性，由于一般水中Ca、Mg离子远大于Fe、Al、Mn，故把水中钙、镁离子总浓度称为硬度。..\n考虑到水中阴离子的组成，又可把硬度区分为碳酸盐和非碳酸盐硬度。非碳酸盐硬度又称永久硬度，碳酸盐硬度称为暂时硬度。硬度的表示方法常用当量浓度，也用以CaCO3、CaO计的重量浓度表示。1.3设计能力循环水场是禾元化学甲醇制烯烃项目配套建设的公用工程装置。循环水场主要供给全厂装置循环冷却用水，统计水量为65960m3/h，设计规模为68000m3/h，循环冷却水中Cl-≤600mg/L，循环冷却水给水温度≤33℃，循环冷却水回水温度≤43℃，碳钢腐蚀速率＜0.1mm/a，污垢系数为1.72～3.44×10-4m2K/W，供水压力≤0.45MPa，回水压力≤0.25MPa。实际用水水量表如表1-1所示表1-1序号工艺装置循环水正常量最大量130万吨聚丙烯装置650090002DMTO1826028426350万吨乙二醇19346205004凝结水站05005动力站2042046空压站2203807空分站480068008储运100100合计49430659601.4技术方案本厂循环水装置为敞开式循环冷却水系统，采取逆流通风机械冷却塔，空气与水直接接触换热，这种冷却方式换热温差大、占地面积小，投资省，建设周期短，保证率高，适合于大型化工联合企业的生产特点。尤其是这种循环水系统允许的浓缩倍数较高，节水优势明显，在水资源供应紧张的地区尤其适用。2技术分类及特点..\n冷却水系统是大型化工联合企业必备的辅助生产设施，其主要作用是把化工过程产生的大量的热量用冷却水来带走，通过冷却水与工艺物料的冷却换热来实现控制化工设备或工艺物料的温度，使之满足化工生产条件及设备的工作特性，保障化工生产过程顺利进行。通常我们把用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。从技术上讲，冷却水的工作过程属于换热过程的一种。冷却水系统一般有两种，直流冷却水系统和循环冷却水系统。2.1直流冷却水系统在直流冷却水系统中，冷却水仅仅通过一次换热设备，用过后水就被排放掉。因此，它的用水量很大，而排出水的温升却很小，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其它冷却水构筑物，因此投资少、操作简便，但是冷却水的操作费用大，水资源浪费严重，不符合当前节约使用水资源的要求。2.2循环冷却水系统在循环冷却水系统中，冷却水用过后不是马上排放掉，而是回收再用，不断循环的过程。循环冷却水系统分封闭式和敞开式两种。2.2.1封闭式循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。在循环过程中，冷却水不暴露于空气中，所以水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。这种系统一般用于锅炉系统和发电机系统等有特殊要求的换热设备。2.2.2敞开式循环冷却水系统敞开式循环水的冷却是通过冷却塔来进行的，属于湿空气和冷却水的直接接触换热（或称为混合换热），因此冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩。为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的冷却水，通常称作补充水；并排出一定量的浓缩水，通常称作排污水。这种换热过程伴随着传热和传质过程，流态比较复杂，通常只能根据试验数据、工程经验和模拟实验结合热力学理论计算来获取状态参数，从而完成冷却塔的热力过程计算和通风阻力计算。敞开式循环冷却水系统的优越性：敞开式循环冷却水系统，要损失一部分水，但与直流冷却水系统相比，可以节约大量的冷却水，允许的浓缩程度愈高，节约的水量愈可观，且排污水也相应减少。因此，不论从节水方面，还是从经济观点和保护环境的生态平衡观点出发，都应设法降低生产装置中冷却水的用量，减少排污水量。推广采用敞开式循环冷却水系统，并提高系统的浓缩倍数。敞开式循环冷却水系统一般由循环水泵、冷却塔、换热器、循环水池、过水廊道、吸水池、补水管、过滤器、输水管线和排污系统组成。其中主要部分为泵和冷却塔。简单介绍如下：..\n2.2.2.1循环水泵泵是输送和提升液体的机器。电动机（或者是蒸汽透平驱动）通过泵轴带动叶轮旋转，对水作功，使水的能量增加，然后输送到有一定高度或一定压力的地方。循环水泵一般为离心式水泵，由于其具有大流量低扬程的工作特点，因此多采用单级双吸型水泵。这种水泵有立式安装和卧式安装两种形式。我们单元采用露天卧式安装，选用6台（4用2备）流量为10375m3/h，3台(1用2备)流量为5000m3/h单级双吸卧式式离心泵。2台汽轮机驱动循环水泵。流量为10375m3/h，扬程为55m，轴功率为1709KW，额定转速为590r/min。离心泵所以能把水所输送出去，是靠离心力的作用，离心力是物体在作高速旋转运动时，脱离圆心的一种力。叶轮在泵轴带动下高速旋转后，叶轮内的水受离心力的作用而被甩出涡壳，经涡壳中的流道流入与水泵连接的出水管道，此时水泵叶轮中心处由于水被甩出形成真空，进水在大气压作用下沿着进水管源源不断流入叶轮，在受到高速旋转的叶轮作用而被甩入管道，这样循环不已就形成了离心泵的连续输水过程。单级双吸离心式水泵的构造是由泵壳（泵盖、泵体）、叶轮、密封环、轴承、轴套、机械密封（填料函）和联轴器等主要部件构成。该泵具有转速高，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修方便的特点。汽轮机的工作原理汽轮机由喷嘴叶栅和与它相配合的动叶栅所组成，它是汽轮机作功的基本单元，汽轮机可由单级或若干级串联组合而成。当具有一定温度和压力的蒸汽通过汽轮机级时，首先在喷嘴叶栅中将蒸汽所具有的热能转变成为动能，然后在动叶栅中将其动能转变为机械能，从而完成汽轮机利用蒸汽能作功的任务。蒸汽的动能转变为机械能主要是利用蒸汽通过动叶栅时，发生动量变化对该叶栅产生冲力，使动叶栅转动作功而获得的。因此机械能的数量将决定于工作蒸汽的质量流量和速度变化量，质量流量越大，速度变化量越大，作用力也越大。这种作用力一般可分为冲动力和反动力两种形式。当气流在动叶汽道内不膨胀加速，而只随汽道形状改变其流动方向时，气流改变流动方向对汽道所产生的离心力，叫做冲动力。这时蒸汽所作的机械功等于它在动叶栅中动能的变化量，这种级叫做冲动级。蒸汽在动叶汽道内随汽道改变流动方向同时仍在继续膨胀、加速，即气流不仅改变方向，而且因膨胀使其速度也有较大的增加，加速的气流流出汽道时，对动叶栅将施加一个用与气流流出方向相反的反作用力，这个作用力叫做反动力。依靠反动力推动的级叫做反动级。..\n但是在一般情况下，蒸汽在汽道中一方面将其在静叶栅内所获得的动能转化为动叶栅上的机械能，在动叶栅上施加冲动力；另一方面，在动叶栅中继续膨胀，对动叶栅产生一个反作用力。这时动叶栅不仅受到气流的冲动力，同时也受到气流的反作用力的作用。所以它是在这两个力的合力作用下，使动叶栅旋转而产生机械功。汽轮机机组设计蒸汽参数和要求：进气压力4.0±0.2MPaG进气温度420±20℃测量点汽轮机进气口法兰处排气压力0.65（0.6—0.8）MPaG测量点汽轮机排气口法兰处汽轮机的设计参数（正常工况）汽轮机型号/形式B2.0-4.1/0.75多级背压汽轮机进气压力4.0MPaG进气温度420℃排气压力0.65MPaG排气温度263℃减速箱轴端输出功率2000KW正常转速3600r/min最大连续运行转速3780r/min机械跳闸转速4158r/min电子跳闸转速4080r/min蒸汽流量27t/h气耗13.5kg/(kw.h)2.2.2.2冷却塔敞开式循环冷却水系统中主要设备之一是冷却塔。冷却塔用来冷却换热器中排出的热水。在冷却塔中，热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气则由下而上与水滴或水膜逆向流动，或水平方向流动，在汽水接触过程中，进行热交换，水的温度得到降低。冷却塔由：配水系统、填料、百叶窗、集水池、空气分配区、风机和风筒等组成。..\n冷却塔的型式很多，根据空气进入塔内的情况分自然通风和机械通风两大类。自然通风型最常见的是风筒式冷却塔；而机械通风型又分抽风式和鼓风式两种。根据空气流动方向，机械通风型又可分为横流式和逆流式。目前最常见的机械通风型的冷却塔是抽风逆流或横流式冷却塔。●自然通风冷却塔自然通风冷却塔最常见的是风筒式冷却塔,空气靠冷却塔筒体的高度,向烟囱一样靠自然拔风,将空气吸入塔内与水滴逆向接触，带走循环水因蒸发传导散失的热量，然后从塔顶排入高空，水即得到冷却。●机械通风钢冷却塔机械通风型冷却塔内部装有溅水装置或填料，由一排排板条交错排列而成。水顺着板条逐排淋降，溅成水滴。也可采用膜式填料，使水在填料表面上以薄膜形式与空气接触。填料可由木材、水泥或聚乙烯板等制成。填料必须受湿良好，否则水在填料上形成水流而不是水滴或水膜。空气则由塔顶的抽风机抽吸进入塔内，与水逆流或横流接触。在塔内，热水与空气之间发生两种传热作用，一是蒸发传热，二是接触传热。蒸发传热是当水在其表面温度时的饱和蒸汽压大于空气中水蒸汽分压时，水滴表面的水分子克服液态水分子之间的吸引力而汽化逸入空气中，并带走汽化潜热，使液态水的温度下降。每蒸发的1kg水，要带走约2.43×106J的热量。蒸发传热带走的热量约占冷却塔中传热量的75%～80%。接触传热是当空气的湿球温度低于水温时，热量从水传向空气，使空气温度提高而水温降低，带走的热量是显热，约占冷却塔中传热量的20%～25%。●玻璃钢冷却塔玻璃钢冷却塔的作用原理与机械通风型冷却塔相似，所不同的是塔体外壳全部用玻璃钢预制成块状部件，运输到现场后再拼装而成。填料通常为聚乙烯材料压制成波纹板式或T波式，根据需要还可采用铝合金，不适合循环量较大的冷却方式.本装置循环水站冷却塔采用背靠背布置（共16台，分为两组，每组8台。），单塔处理水量4300t/h,总处理水量68800m3/h,本次大型塔选用JT-NV系列型逆流式钢混结构冷却塔；该JT-NV系列塔型均通过实践使用，并经国家权威机构实塔检测，各项性能指标均达到或超过国家标准GB7190.2―2008《玻璃纤维增强塑料冷却塔》的规定，是具优越性能的塔型。该系列冷却塔具有热力性能好、电耗少、整塔稳定性好、外表美观、噪声低、施工安装周期短等特点。被广泛应用于石油、化工、冶金、发电等企业大水量的循环系统中。JT-NV-4300型冷却塔即方型逆流式钢筋混凝土框架FRP板围护结构4300t/h冷却塔，工况为干球温度θ=31.5℃、湿球温度τ=28.5℃、相对湿度80%、大气压P=101.4KPa、进水温度t1≤43℃、出水温度t2≤33℃。..\n2.3循环冷却水的参数2.3.1浓缩倍数浓缩倍数是循环冷却水管理的重要指标。在敞开式循环冷却水系统中，由于系统的蒸发，系统中的水会愈来愈少，而水中各种矿物质和离子含量就会愈来愈浓，为了使水中含盐量维持在一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。通常在操作时，用浓缩倍数来控制水中含盐的浓度。设以K表示浓缩倍数，则K的含意就是指循环水中某离子的浓度与补充水中某离子的浓度之比。以式表示则为：K=C循/C补式中C循—循环水中某离子的浓度；C补—补充水中某离子的浓度。用来计算浓缩倍数的离子，要求它的浓度除了随着浓缩过程而增加外，不受其他外界条件的干扰，如加热、沉淀和投加药剂等，通常选用的有电导、SiO2、K+等。2.3.2补充水M（m3/h）水在循环过程中，不但有蒸发损失，还有为了维持一定的浓缩倍数需要排放掉一定的污水外，还有由于空气流从塔顶逸出时，带走部分水滴，以及管道渗漏而失去部分循环水，因此补充水是下列各项损失之和。（1）蒸发损失E（m3/h）冷却塔中，循环冷却水因蒸发而损失的水量E与气候和冷却幅度有关，通常以蒸发损失来表示。进入冷却塔的水量愈大，损失的E也就愈多，以式表示如下：E=α（R―B）（m3/h）α=e（t1―t2）%式中α—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；t1、t2—循环冷却水进、出冷却塔的温度，℃；e—损失系数。（2）风吹损失（包括飞溅和雾沫夹带）D（m3/h）..\n风吹损失除与当地的风速有关外，还与冷却塔的型式和结构有关，一般自然通风冷却塔比机械通风冷却塔的风吹损失要大些，若塔中装有良好的收水器，其风吹损失比不装收水器的要小些，风吹损失通常以占循环水量R的百分率来估计，其值约为循环水量0.2%～0.5%。本循环水场冷却塔设计风吹损失≤0.001%（即十万分之一）。（3）排污损失B（m3/h）B的大小，需要由控制的浓缩倍数和冷却塔的蒸发量来确定。（4）渗漏损失F（m3/h）良好的循环冷却水系统，除管道连接处，泵的进、出口和水池等地方都不应该有渗漏，但是管理不善，安装不好，则渗漏就不可避免，因此在考虑补充水量时，应视系统具体情况而定。故补充水量M=E+D+B+F（m3/h）2.3.3排污水量B（m3/h）排污水量B可通过物料平衡的方法计算，对某些不受加热、沉淀干扰的离子，如K+、Na+等，作物料衡算：MC补=EC蒸+BC循+DC循+FC循蒸发时，离子不会随水蒸气逸出，故C蒸=0，则MC补=（B+D+F）C循又因M=E+D+B+F；C循/C补=K，则（E+D+B+F）/（B+D+F）=KB=E－(K-1)D－(K-1)FK-1当系统中管道连接紧密，不发生渗漏时，则F=0，当冷却塔收水器效果较好时，风吹损失D很小，如忽略不计，上式可简化为：B=EK-1因此循环系统操作时，只要知道了系统中循环水量R和浓缩倍数K，就可以估算出蒸发量E、排污量B。由上述一些关系也可以看出，在一定的系统中，只要改变补充水量或排污水量，就可以改变循环系统的浓缩倍数K。3设计基础3.1设计基础资料..\n宁波化学工业区地处宁波市镇海区澥浦镇北面围垦滩涂地上，东至北仑电厂灰库，南至澥浦镇徐家山、岚山和岚山水库，西至慈溪龙山大堤，北毗邻杭州湾灰鳖洋。园区属亚热带季风气候，四季分明，气候温和湿润，雨量充沛；无霜期长，冬夏季风交替出现，春秋季节有海陆风环流发生；无风沙现象。场地地势较低，地形较为平坦，整体上呈西南高，东北低之势；场地地貌类型为第四纪滨海相淤积平原。根据场地地质初勘，地层自上而下依次为淤泥质粉质粘土、粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、细沙、粉质粘土、粉质粘土混碎石、粉质粘土混砾砂、强风化凝灰岩和中风化凝灰岩、局部岩层深度约11.5米。根据《中国地震基本烈度划分》，园区的地震基本烈度为VI度区，工程建设按VII度设防，要求企业按照《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑物抗震设计规范》（GB50011-2010）进行建(构)筑物设计。4生产工艺原理4.1循环水的冷却原理冷却水：以间接或直接冷却化学产品等为目的而使用的水称为冷却水。我司循环水场采用敞开式循环冷却方式，水的冷却主要是在冷却塔内完成的，升温后的循环水进入冷却塔，先通过布水系统，将水均匀地分布在填料上，在填料表面形成一层水膜，与自下而上的气流逆向接触，通过蒸发散热和接触散热二个过程而得以冷却。在冷却塔中布水器上部设有收水器，使蒸发后的水蒸汽凝聚成水滴回到系统中，减少了水量损失。蒸发传热原理：当水温低于沸点时，只要水表面的饱和蒸汽压力比空气中水蒸汽的分压大水表面分子就会克服水分子内部的凝聚力而逸出水面，并带走汽化潜热，使液态水的温度下降，蒸发传热带走的热量约占冷却塔传热量的75%～80%。接触传热原理：当空气的湿球温度低于水温时，热量从水传向空气，使空气温度提高而水温降低，带走的热量是显热，约占冷却塔中传热量的20%～25%。冷却塔中的散热效率决定于下列几个因素：（1）水与空气接触的表面积；（2）空气与水的相对速度；（3）空气与水接触的时间；（4）进水空气湿球温度与回水温度之间的温差。（1）、（2）、（3）项是决定水蒸发的关键，..\n第（1）项是填料种类和结构来决定的；第（2）项决定于机械通风还是自然通风；第（3）项是第（2）项及塔高的函数；第（4）项决定于气候，但只要空气的湿球温度低于水温，水就会因散热的对流传递而冷却，冷却水温与空气湿球温度的差值称为“冷却幅高”，在冷却塔效率不高的情况下，冷却幅高就会增大，回水温度和冷水温度的差值称为、“冷却幅宽”，当冷却幅宽低于设计值时，会长期影响冷却器的换热效果。冷却塔冷去过程见图4.1。图4.1冷却塔工作示意图4.2循环水质处理原理在循环冷却水系统中，由于降温的需要。有部分冷却水被消耗掉，而盐分仍留在系统中，产生盐类浓缩作用。同时由于热水和空气充分接触，循环水中二氧化碳逸出，水体中平衡被破坏，引起水质的不稳定。在系统中产生腐蚀和结垢现象。因此，必须对循环冷却水进行水质稳定处理，为了保证循环水系统的正常运行，必须使系统中的水质达到工艺所要求的稳定状态。水质稳定处理一般包含三部分内容：清洗、预膜和日常处理。4.2.1清洗：目的：循环冷却水系统的清洗主要是清除与冷却水接触的管道和换热设备中的油污、泥水、油脂、焊渣、银粒等污染物。其目的是促进预膜时保护膜的形成，增强预膜效果。对投运后的循环冷却水系统，由于在换热设备传热表面上沉积了水垢、金属腐蚀产物和粘泥。在停车大检修后重新开车必须进行清洗操作。在长期运行过程中，也会产生污垢沉积。只有清除干净，才能保证设备的长周期安全运行，并延长设备使用寿命。因此，在循环冷却系统中无论是原始开车还是检修后开车，都必须对循环冷却水系统进行清洗操作。4.2.1.1方法与原理..\n冷却水系统的清洗方法可分为物理清洗和化学清洗两种。物理清洗主要是用水、空气、人工或机械的方式除去沉积物。化学清洗是采用化学的方法用酸和碱，并加入适量的缓蚀剂、它是利用酸、碱或有机整合剂等化学药剂，通过化学作用将附着在设备上的污垢溶解清洗干净。a．化学清洗的优点：1）由于在清洗液中加入了缓蚀剂，酸洗时钢材的腐蚀可降到最低限。壁厚损失小于10微米；这样的腐蚀速度在生产实际中是可以接受的。2）化学清洗可以不必打开冷却设备，同时对设备内小的间隙部分也可以清洗到，而机械清洗要做到这一点是非常困难的。化学清洗可采取钝化等措施，以防止清洗后的锈蚀。b.化学清洗的缺点。1）化学清洗很难清除腐蚀结垢严重的设备。2）化学清洗时必须使用多种化学药剂，处理后的废液需妥善处理。c.清洗的准备工作：因为化学清洗有上述优缺点，所以必须在清洗前做好清洗方案，弄清下列问题：l）清洗设备的种类、型式和容积。2）清洗液所接触的材质。3）清洗系统的临时设备和管线。4）清洗设备的污垢报告。d.清洗步骤:包括投加药剂的次序、时间和数量以及安全防护措施。e.化学清洗方法：1）碱洗：其主要目的是除去换热设备和系统管道的油脂或使硬垢变成软垢。碱洗也常与酸洗交替进行，以便清除那些较难除去的无水硫酸盐和硅垢。碱洗一般是利用碳酸钠、磷酸三钠、水玻璃等化学物质的乳化分散和松散作用，如果再加入表面活性剂，更能增强其去污能力。2）酸洗：其目的是去除水垢、金属氧化物。酸洗用的酸主要有：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸柠檬酸和氨基碳酸等。我厂系统中有不锈钢设备，不能选用盐酸，而直选用稀硝酸和磷酸等进行酸洗。4.2.1.2循环冷却水系统清洗操作循环冷却水系统清洗投加的清洗剂必须具有杀菌、分散、渗透、润湿、整合和溶解作用。主要用于工厂的原始开车清洗和运行一定时间后的不停车清洗，以及工厂停车大检修后的系统清洗。1、原始开车清洗..\n循环冷却水系统在原始开车时，必须进行清洗，以便为预膜处理作好准备。市物上清洗剂的品牌很多，要针对自己工厂的条件要求通过试验筛选出合适的清洗剂。清洗顺序是，在开车前先将设备打扫干净，然后向水池中注入工业用水，对循环冷却水系统进行冲洗，系统干净后，即停止补水和排水，并调整pH值到清洗配方的要求。然后投加清洗剂，打开循环水泵，使清洗液循环。循环冷却水的原始开车清洗目的是除去系统中的油酯和浮锈。在清洗过程中如达到了这个目的，整个清洗过程便可结束。2、不停车的化学清洗。循环冷却水系统在运行一段时间后，由于各因素的影响将产生换热设备的传热效率下降，使工艺参数达不到设计要求。此时，就必须对全系统进行清洗。不停车化学清洗的一般步骤为：a、采用杀菌剂将系统中的菌藻杀灭，并对粘附于管壁表面的污垢进行剥离。b、再投加分散剂。以改变垢的结构和形态，使之成为可被水冲带的松散沉积物。再投加分散剂的同时，降低循环冷却水的pH值；以提高杀生剂的作用。c、在清洗过程中要定时分析浊度．铁离子和钙离子等有关项目，便于观察循环冷却水的水质变化。d、在清洗结束时，进行大量排污操作，将系统中清洗液全部更换完4．2.2预膜预膜的目的是在循环冷却水系统中所有换热设备与管道的金属表面形成一层非常薄的能抗腐蚀的保护膜。膜的组成与所投加的水处理药剂的种类有关，不同的水处理药剂在金属表面形成膜的性质也不同。一般情况，循环冷却水系统在原始开车或年度大检修后再开车时投加高剂量的预膜药剂，使之在金属表面形成一层极薄的保护膜，这就叫系统的预膜。在正常进行时的水处理配方起补膜作用。通常预膜应与水处理药剂中的活性剂一致。．预膜方法：在系统清洗工作结束后，先调整pH值，然后加入预膜剂，按照预膜剂的性质的控制条件（药剂浓度、m值、温度和水中离子含量要求等），进行循环，最终使换热设备和金属管道表面形成一层致密的保护膜。预膜终点是根据现场挂片来确定的。4.2.3循环冷却水系统正常运行的工艺参数1．M值循环冷却水的M值是一个重要的控制参数，尤其对低PH值的水稳配方，PH值更是一个非常敏感的参数。因为PH值的变化会对腐蚀和结垢产生直接的影响。2、浓缩倍数..\n浓缩倍数是循环冷却水管理的一个重要指标。它的含意需要结合循环冷却过程来理解，一般要求控制在3倍左右、浓缩倍数越高，节约就越大。在循环冷却水中以循环水同补充水中某离子浓度的比值称为循环冷却水的浓缩倍数。关于钙离子，在换热器管壁上容易发生沉积，一般不能用作计算浓缩倍数，但在正常运行中可计算钙离子浓缩倍数KCa。此值对于判断结垢的严重程度是有帮助的。如果循环水中完全没有钙离子引起的沉积水垢，那么以K+离子计算的浓缩倍数应等于以Ca2+离子计算的浓缩倍数。但实际上Ca2+＜K+。所以K+离子计算的浓缩倍数越小，说明系统结垢越重。因此KCa指标在日常运行中也是非常重要的。3、余氯循环冷却水中做生物的控制是一个重要的内容.系统中做生物的繁殖会影响设备的腐蚀和结垢，因此，在水质处理中采用杀菌灭菌等措施是十分必要的。使用最普遍的杀菌剂是液氮和氨化合物。故我们可以通过测定循环冷却水平的余氮量来控制杀菌剂的投加量。大量的生产运行数据表明，当余氯量大于0．5mg／l时；杀菌效果明显。反之，杀菌效果差。平时通氯时间的长短以能抑制菌藻为原则，要把系统中的微生物完全杀死是不可能的，重要的是定期测定系统中做生物的量，随时了解系统中做生物的回升情况，以确定加氯周期和加氧量，做到有的放矢。但有时系统的余氯量控制大于0.5mg／1；微生物数还会回升，其原因主要是异养菌数大于5×105个／毫升．这时应该及时投加非氧化性杀生剂来抑制微生物的生长。4、总磷对于磷系配方来讲，循环冷却水中总磷浓度直接关系到药剂的缓蚀效果和Ca3（PO4）2的沉积条件。系统中总磷浓度要严格按照配方要求来控制。5、浊度循环冷却水浊度高是形成沉积的重要因素，因此从供水来讲，要求浊度越低越好。发现循环水浊度有异常变化外要时进行分析处理。6、正磷是聚磷酸盐的水解产物，正磷过高会导致系统中产生磷酸盐垢。4.3循环水系统的腐蚀与控制．4.3.1冷却水腐蚀的基本概念腐蚀的定义是：材料和它所存在的环境之间发生化学或电化学反应而引起的材料的败坏及其性质的变质叫腐蚀。这里材料是指金属和非金属材料，环境指周围介质，材料的破坏或性质的降低都属于此范畴。4.3.2分类：1、按化学反应的机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏，在腐蚀过程中没有腐蚀电流产生。如金属在有机介质中的腐蚀，金属的高温氧化腐蚀等。电化学腐蚀：金属表面与电解质接触，因发生电化学作用而产生的破坏。在腐蚀过程中由于电子的传递亩产生腐蚀电流。如金属在酸、碱、盐中的腐蚀等。2、按腐蚀形式分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大类。..\n均匀腐蚀：在腐蚀介质作用下，金属整个表面发生腐蚀破坏，在金属表面上基本按相同的腐蚀速度进行着。局部腐蚀，腐蚀破坏主要集中在金属表面的某一区域。而其它部位几乎未被破坏。局部腐蚀对设备的危害性要比均匀腐蚀大的多。循环冷却水一般为中性电解质，金属材料的腐蚀属电化学腐蚀范畴。下面着重介绍一些电化学腐蚀的基本概念。电化学腐蚀性质（一）电化学腐蚀反应式腐蚀过程可以用化学反应式来表示。例如：1、金属在酸性溶液中的腐蚀把铁片放在盐酸或硫酸溶液中，可以见到铁片在腐蚀过程中放出氢气。Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2O同样铝、锌在酸性溶液中也会被腐蚀，并放出氢气。所以说在改性腐蚀过程中都有氢气释放。2、金周在敞开式循环水中的腐蚀在敞开式循环冷却水中易为溶解氧所饱和．响以在该系统中主要是氧引起的腐蚀。例如：4Fe＋6H2O＋302=4Fe(OH)33、金属在高价离子溶液中的腐蚀例如：铁在氯化铜溶液中的反应Fe＋CuCI2=FeCI2＋Cu电化学反应是包括氧化和还原两个反应。对于铁在盐酸中的腐蚀过程，铁被氧化成亚铁离子，原子价升高，故铁的腐蚀过程是放出电子的氧化反应。Fe=Fe2+＋2e（氧化反应）在此同时氢离子被还原成氢气，原子价降低，是吸收电子的还原反应。2H+＋2e=H2（还原反应）把上述两反应式相加便得到：Fe+2H+=Fe2++H2..\n（二）腐蚀过程的阳极反应和阴极反应在电化学腐蚀的术语中，通常规定凡是进行氧化反应即释放电子的反应称为阳极反应把还原反应即接受电子的反应为阴极反应。相应的电极就称为阳极阴极。1阳极过程阳极过程是金属溶解，以离子形式进入溶液，同时释放出电子的氧化的反应．阳极反应的通式为：M=Mn++ne2阴极过程阴极过程是从阳极流过来的电子，在阴极被电解质溶液中能够吸收电子的物质（称为去极化剂）所接受的还原反应。这类物质主要是氢离子、氧和高价金属离子。4.3.3缓蚀剂的缓蚀原理蚀剂又称腐蚀抑制剂或阻蚀剂。是在腐蚀的环境中少量添加就可以明显抑制腐蚀速度的单一的或复合的物质。当采用一种缓蚀剂的效果不理想，或为达到好的效果需要采用大剂量时，可根据协同效应的原理采用不同类型的几种缓蚀剂的配合使用。这样既能提高其缓蚀效果，又降低了药剂用量。缓蚀剂的缓蚀效果以缓蚀率来表示；K1=（Kwo-Kw）/Kwo式中：K1——缓蚀率Kwo——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速度Kw—一加入缓蚀剂时金属的腐蚀速度因缓蚀剂的种类繁多，作用机理各有不同，尚没有公认的见解。按金属表面形成保护膜的类型可分为成膜理论和吸附理论。成膜理论认为；缓蚀剂与金属作用生成氧化膜（或称钝化膜）或缓蚀剂与介质中离子反应生成沉淀膜而使金属的腐蚀速度减慢。吸附理论认为：缓蚀剂在金属表面具有吸附作用，生成了一种吸附在金属表面的吸附膜，从而使金属的腐蚀速度减慢。常用缓蚀剂分类：1、按有机或无机化合物划分：无机缓蚀剂：铬酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐等。有机缓蚀剂：膦酸盐、含硫化合物及杂环化合物。..\n2、按抑制腐蚀过程划分：阳极缓蚀剂：如铬酸盐等，它们是直接或间接氧化金属形成金属氧化物的保护膜，抑制阳极反应。阴极缓蚀剂：如磷酸盐、锌盐、有机膦酸盐等，它们是在阴极形成沉淀膜来抑制阴极反应。5工艺流程说明5.1流程说明本站采用余压上塔流程。首先打开补充水调节阀，使循环水池水位达到设计设定值，开启循环水泵向循环水管网系统注水，使整个系统能够循环运行。然后依次开启循环水泵向用户供给冷却水，经过热交换后的冷却回水直接上塔进行冷却，小部分冷却回水进入旁滤（全自动过滤装置）进行过滤处理，使循环水系统的浊度控制在≤5NTU。在冬季，环境温度较低时，循环冷却水可不上塔直接进入循环水池循环使用本工程为敞开式循环冷却水系统，敞开式循环冷却水系统中，冷却水与工艺介质换热吸收热量后，经冷却构筑物与大气直接接触降温后循环使用，造成冷却水中二氧化碳逸散，溶解氧和浊度增加，溶解盐类浓度增加、菌藻生长等，使循环水水质恶化，造成换热设备效率降低，甚至使设备、管道结垢/腐蚀穿孔，酿成事故。保证循环水系统的正常运行，系统设置了有冷却塔、旁流过滤、水质稳定加药处理、杀菌灭藻及水质稳定监测系统5.2工艺流程简图敞开式循环冷却水系统吸水池中的冷却水由循环水泵送往生产装置中各换热器，以冷却工艺热介质，冷却水本身温度升高，变成热水，此循环水量（R）热水被送往冷却塔顶部，由布水管道喷淋到塔内填料上。空气则由塔底进入塔内，并被塔顶风扇抽吸上升，与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换，水滴和水膜在下落过程中逐渐变冷，当到达冷却水池时，水温正好下降到符合冷却水的要求。空气在塔内上升过程中则逐渐变热，最后由塔顶逸出，同时带走水蒸气。这部分水的损失称为蒸发损失（E）。热水从塔顶向下喷溅时，由于外界风吹和风扇抽吸的影响，循环水会有一定的飞溅损失和随空气带出的雾沫夹带损失，这些损失掉的水，统称为风吹损失（D）。为了维持循环水中一定的离子浓度，必须不断向系统中加入补充水量（M）和向系统外面进行一定的排污，这部分水称为排污损失（B）。为了维持循环水中悬浮物的含量，必须使一部分水通过过滤器，控制一定的旁滤流量（S）。工艺流程简图见图5.1图5.1⑻⑧⒀⑿⒁工艺物料料⒀..\n⒂⑺⑽⑾⑴M⑸⑹999⑷④⑶⑼⑵(16)(17)图5.1敞开式循环冷却水系统⑴——补充水（M）；⑵—冷却塔；⑶—循环水池；⑷—循环水泵；⑸—渗漏水（F）；⑹—冷却水；⑺—换热器；⑻—回热水（R）；⑼—排污水（B）；⑽—空气；⑾—风吹损失（D）；⑿—蒸发损失（E）；⒀—旁滤器；⒁—监测换热器；⒂—加药系统；（16）—机械格栅；（17）—吸水池；6　主要设备简介6.1主要设备说明循环水装置的主要设备包括：离心泵（电机驱动和蒸汽透平驱动）、潜污泵等机泵设备，JT-NV系列型逆流式钢混结构冷却塔、旁滤装置、自动加氯装置、自动加药、自动加酸装置、监测换热器等成套设备；以及配套的多功能水力控制阀门等。现分类汇总见表6.1表6.1序号设备位号设备名称规格单位数量备注10502-CT-01A~P冷却塔Q=4300m3/h，台1620502-P-01A~B循环给水泵（汽轮机驱动）Q=10375m3/h，H=55m，N=2000KW台230502-P-02A~F循环给水泵（电动）Q=10375m3/h，H=55m，N=2000KW台640502-P-03A~C循环给水泵（电动）Q=5000m3/h，H=55m，N=1000KW台350502-FI-01-1~30旁滤（全自动过滤装置）115m3/h台30　..\n60502-MP-02次氯酸钠投加装置套1　70502-V-02A~B次氯酸钠储罐有效容积V=25m3台2　80502-NP-02A~D次氯酸钠计量泵Q=0-600L/h，H=0.6MP台4　90502-E-01监测换热器套1　100502-MP-01缓蚀阻垢剂投加装置套1　11台　7　装置主要控制回路简介7.1主要控制回路说明循环水装置工艺过程为连续生产，对自控仪表的选型要求严格。本设计中选用的自控设备质量可靠、技术先进、经济合理、性能稳定、有成熟的使用经验和技术支持，可以满足装置对自动化控制的需要。为保证装置安全，平稳长周期，满负荷和高质量运行，提高自动控制系统的可靠性，本装置采用DCS和就地控制盘控制。全自动过滤装置、加氯系统、加药系统、监测换热器的仪表，就地盘及控制器随设备成套信号由就地盘或控制器送到控制室的DCS。7.2主要控制回路如下①吸水池液位自动控制：通过补水流量调节阀实现吸水池液位连续自动调节，液位高高连锁关闭补水调节阀。该调解回路采用双回路供水，即采用新鲜水补水和回用水补水两条线，正常运行时回用水补水线设定为手动，保持常开位置（开度根据实际操作情况而定），新鲜水补水线保持连续调节状态，当液位达到高高连锁位置时全部关闭。②加药系统采用闭环控制，能够实现在线PH、药剂浓度、加药量等的连续调节。③自动排污控制：通过浓缩倍数和循环水浊度进行高位联锁控制，当达到系统设定值时自动开启排污阀，低于设定值时自动关闭排污阀。④全自动过滤装置控制：通过采集系统的差压、出口浊度和工作时间信号，进行三取一，任何一个信号达到设定值时，控制系统都会启动进行自动反洗。⑤..\n加氯控制：复合环路控制加氯量，即采集余氯信号和补水流量信号进行叠加来自动控制加氯量；加氯管路压力控制氯瓶自动切换；汽化器出口温度控制，保证液氯的气化量满足加氯需求。⑥检测换热器自动控制：通过改变模拟换热器的热介质温度设定值，自动控制模拟换热器的运行状态，从而实现自动监测浓缩倍数、污垢热阻、沉积速率、电导率等参数。四、污水处理场1、污水处理场概述污水处理场场是宁波禾元化学有限公司年产30万吨聚丙烯50万吨乙二醇项目配套公用工程项目，由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计，负责全厂污水处理。禾元化学甲醇制烯烃项目以低碳的甲醇为生产原料（传统工艺以石油为原料），符合国家的能源发展战略和产业政策，对我国优化能源消费结构，提高能源利用效率，减少环境污染都具有重要的意义。本处理场是针对厂区污水处理进行设计，包括污水处理系统、雨水系统（1#雨水泵站、2#雨水收集池及检测排放池）、事故缓冲池系统三个系统。为防止在发生火灾、爆炸、泄漏事故时，事故污水对周边的水体环境造成污染和危害，设事故缓冲池一座，有效容积为18000m3。2、生产工艺原理2.1废水污染物质的类型及污染指标水是自然界最普遍的物质，但又是生命存在和发展的必要条件。没有水就没有生命。如果地球上没有水，就会和月球一样，成为一个没有生命的死寂球体。所以，水对于人类来说是一种须臾也不能离开不可缺少的重要物质，它是人类环境的一个重要组成部分。污水，是人类在自己的生活、生产活动中用过的，并为生活废料或生产废料所污染的水，污水包括生活污水、工业废水、被污染的降水和流入排水渠的其它污染水。生活污水，是人类在日常生活中所用过，并为生活废料所污染的水。工业废水，是在工况企业生产过程中所产生和排放的水，是在生产过程中所形成，被有机或无机性的生产废料所污染，其中也包括温度过高能够造成热污染的工业废水。废水是雨水、工业废水和生活污水的总称，废水的水质指标概括起来有化学、物理、物理化学、生物学几个方面，并通过不同的指标定性定量地反应，这些指标称为水质指标。..\n废水的性质因所含的污染物的不同而不同，污染物的多种多样使水质指标也多种多样。从实际应用考虑，检验的项目应当易于用现实可行的方法作出定量的测定，同时又能说明情况。指标有时可以直接用污染物（如酚、汞等）表示，但更多情况下没有必要也很难用污染物的名称来反映废水的性质，而是用一个或多个间接或综合指标来反映某类污染物的多少。最常用、最基本的水质指标有生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、悬浮固体（SS）等。①生物化学需氧量(BOD)生物化学需氧量简称生化需氧量,以BOD表示。是指水中可为微生物所降解的有机物，可在好氧微生物的作用下分解，微生物在分解这些有机物过程中消耗了水中的溶解氧，因此在一定条件下消耗溶解氧的量可反映被微生物分解的有机物的量，这个溶解氧的量就称为生化需氧量。在实际应用中，一般以20℃为温度控制条件，以五天为时间控制条件，即微生物在20℃条件下，对有机物进行五天的分解，有机物分解前后水中溶解氧的差值称为五天的生化需氧量，以BOD5表示。好氧微生物分解水中有机物可分为两个阶段，即碳化阶段和硝化阶段。碳化阶段微生物分解有机物可表示如下：有机物+O2好氧微生物H2O+CO2+NH3在此阶段微生物将有机物分解为H2O、CO2、NH3此时消耗的氧量称为第一阶段生化需氧量或碳化阶段需氧量。在硝化阶段微生物分解有机物可表示如下：微生物H2O+NH3NH+4+OH-NH+4+2O2微生物NO-3+2H++H2O此阶段的需氧量称之为第二阶段需氧量或硝化阶段需氧量。由于参与硝化反应的微生物生长较慢，所以BOD5一般为第一阶段生化需氧量。②化学需氧量(COD)化学需氧量以COD表示,是指在高温有催化剂以及强酸环境等条件下，强氧化剂氧化废水中有机物所消耗氧的量。试验室测定COD所采用的氧化剂一般为重铬酸钾，催化剂为硫酸银，用浓硫酸提供酸性环境，采用重铬酸钾法测定的COD值一般用CODcr表示。测定COD的另一种方法为高锰酸钾法，即以高锰酸钾为催化剂，但由于高锰酸钾的氧化性不及重铬酸钾，所以测量值一般比重铬酸钾法低。COD在0—20mg/L时，一般采用锰法。一般情况下，同一废水的BOD5/CODcr>0.3时才适宜采用生化处理。..\n③总需氧量(TOD)有机物在高温下燃烧后，产生CO2、H2O、NO2、SO2所消耗的氧量称为总需氧量，以TOD表示。TOD的值一般大于COD。TOD的测定方法：向氧含量已知的氧气流中注入定量的废水样，并将其送入以铂为触媒的燃烧管中，在900℃高温下燃烧，水样中的有机物即被氧化，氧气流原有氧量减去剩余氧量即为总需氧量。④总有机碳(TOC)简称TOC，是指废水中总的碳含量。测定方法也采用燃烧法，测出CO2产生量，再折算出含碳量。⑤悬浮固体(SS)悬浮固体简称，是指每升污水中含有的悬浮固体的量。测定方法为:过滤、洗涤、干燥、称重。⑥无机性水质指标废水的无机性水质指标有：PH、DO、氯化物、碱度、氮和磷、有毒化合物、重金属等。2.2污水综合排放标准“污水综合排放标准”是1998年1月1日开始实施的综合水污染物排放控制标准。在污水综合排放标准中，将排放污染物按其性质及控制方式分为两类，并按建设年限规定了部分行业允许排放水量和第一类污染物、第二类污染物最高允许排放浓度。该标准分1997年12月31日之前建设的单位（包括改扩建）和1998年1月1日以后建设的单位（包括改扩建）并划分为三级。1、入“地面水环境质量标准”中Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入“海水水质标准”中二类海域的污水，执行一级标准。2、入“地面水环境质量标准”中ⅣⅤ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入“海水水质标准”中三类四类海域的污水，执行二级标准。3、排入城市污水处理厂的污水，执行三级标准。“地面水环境质量标准”中水质量划分标准Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区。Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场等。Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区。..\nⅣ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。“海水水质标准”中海水水质划分标准一类适用于海洋渔业水域、海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区。二类适用于水产养殖区、海水浴场、人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区。三类适用于一般工业用水区、海滨风景旅游区。四类适用于海洋港口水域、海洋开发作业区。表一、表二分别为“污水综合排放标准”中第一类污染物和第二类污染物的最高允许排放浓度的部分污染物节选第一污染物最高允许排放浓度..\n污染物最高允许浓度（mg/L）污染物最高允许浓度(mg/L)总汞0.05总镉0.1总络1.5总砷0.5总铅1总镍1苯并芘0.00003六价铬0.5第二污染物石化企业最高允许排放标准标准分级一级标准二级标准三级标准期间标准值污染物98年1月1日后新改扩建的单位mg/L97年12月31日前现有建设的单位mg/L98年1月1日后新改扩建的单位mg/L97年12月31日前现有建设的单位mg/L98年1月1日后新改扩建的单位mg/L97年12月31日前现有建设的单位mg/LPH6-96-96-96-96-96-9色度50808080悬浮物7070150200400400BOD520303060300300COD60100120150500500石油类51010102030挥发酚0.50.50.50.522氰化物0.50.50.50.511氨氮151525252.2.1污水处理方法废水的处理方法按对污染物实施的作用不同，可分为两类，即分离法和转化法：分离法是把有害物从废水中分离出来，予以利用或无害化处理；转化法是使有害物转化为无害物。按废水处理时的作用性质，可分成物理法、化学法和生物法。2.2.1.1物理法..\n物理法主要是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在其处理过程中不改变污染物的化学性质。常用的物理法有采用格栅、筛网、砂滤等方法截留各类漂浮物、悬浮物等；利用沉淀、气浮等方法分离比重与水不同的各类污染物质；利用离心法分离各类悬浮物质等。2.2.1.2化学法化学法是利用化学反应的作用，去除污染物或改变污染物的性质。它包括向废水中投加各类絮凝剂，使之与水中的污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物，析出沉淀，使废水得到净化的化学沉淀法；利用中和过程处理酸性或碱性废水的中和法；利用液氯、臭氧等强氧化剂氧化分解废水污染物的化学氧化法；利用电解的原理，在阴阳两极分别发生氧化和还原反应，使水体达到以净化的电解法等。2.2.1.3生物法生物法也称为生物化学法，简称为生化法。生化处理法是处理污水中应用最广泛且比较有效的一种方法，它是利用自然界中存在的各种微生物，将污水中有机物分解和向无机物转化，达到净化水质、消除其对环境污染和危害的目的。..\n废水的处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级、三级处理。一级处理：主要去除废水中悬浮固体和漂浮固体物质，主要包括筛滤、沉淀等处理方法。一级处理后废水的BOD去除率一般只有30%。二级处理；主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物，主要采用各种生物处理方法，BOD去除率可达90%以上，处理水一般可达标排放。三级处理：在一级、二级处理的基础上，对难降解的有机磷、氮等营养性物质进一步处理、采用的方法有混凝、过滤、浮选、离子交换等。2.2.1.4常用废水处理单元技术..\n2.2.1.4.1筛除技术筛除设备通常是指由金属栅条构成的格栅和金属筛（网）设备，一般安置在废水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、飘浮物、纤维物质和固体颗料物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。（一）筛除设备的类型(1)格栅按格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅；按栅条间隙，可分为粗格栅（50～100mm）、中格栅（10～40mm）和细格栅（3～10mm）；按栅渣清除方式，可分为人工清除格栅、机械清除格栅和水力清除格栅。(2)筛网筛网设备按孔眼大小可分为粗筛网和细筛网；按工作方式可分为固定筛和旋转筛。(二)设备和装置(1)常用的机械格栅设备l链条式格栅除污机l循环齿耙除污机l转臂式弧形格栅l钢丝绳牵引式格栅除污机(2)常用的筛网设备l固定式筛网l旋转筒筛2.2.1.4.2水质水量调节技术..\n无论是工业废水，还是城市污水或生活污水，水量和水质在24小时之内都有波动。一般说来，工业废水的波动比城市污水大，中小型工厂的波动就更大，甚至在一日内或班产之间都可能有很大的变化。这种变化对污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能遭到破坏。同样对于物化处理设备，水量和水质的波动越大，过程参数难以控制，处理效果越不稳定；反之，波动越小，效果就越稳定。在这种情况下，应在废水处理系统之前，设置均化调节池，用以进行水量的调节和水质的均化，以保证废水处理的正常进行。此外，酸性废水和碱性废水可以在调节池内中和；短期排出的高温废水也可通过调节以平衡水温。另外，调节池设置是否合理，对后需处理设施的处理能力、基建投资、运转费用等都有较大的影响。废水处理设施中调节作用的目的是：（1）提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统负荷的急剧变化；（2）控制pH值，以减小中和作用中化学品的用量；（3）减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额；（4）当工厂停产时，仍能对生物处理系统继续输入废水；（5）控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化；（6）防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。均化是用以尽量减少污水处理厂进水水量和水质波动的过程。其构筑物为均化池，亦称调节池。调节池的形式和容量的大小，随废水排放的类型、特征和后续污水处理系统对调节、均和要求的不同而异。主要起均化水量作用的均化池，称为水量均化池，简称均量池；主要起均化水质作用的均化池，称为水质均化池，简称均质池。一般常有一种误解，认为沉淀池也可起均量或均质的作用，实际上沉淀池的作用主要是分离固体，既不能均量，均质的作用也很小，且无保证。2.2.1.4.3沉淀和气浮技术1)沉淀技术沉淀就是利用重力沉降将比水重的悬浮颗粒从水中去除的操作。沉淀是废水处理用途最广泛的单元操作之一。沉淀池按在废水处理流程中的位置，主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。(1)初次沉淀池污水中既含有分散颗粒又含有絮凝性颗粒。设计初次沉淀池的容量时，有效容积是表面负荷（过流率）和沉淀时间的函数。由于大多数沉淀池的池深为3m左右，虽然停留时间通常作为设计时的指标，但表面负荷也是一个有用的标志。用于生物处理前的沉淀池常采用2h的沉淀时间。当只采用初次沉淀处理时，常选用3h。我国对于前者常采用1～1.5h，对于后一种情况则为1.5～5h.(2)二次沉淀池..\n从生物滤池和曝气池带至二次沉淀池中的悬浮固体通常具有良好的凝聚性，因此竖流式沉淀池特别适宜。但它因有容量小、造价高、施工较困难等缺点，故国外使用也不广泛。应用较多的是辐流式沉淀池。沉淀池的类型和结构按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。每种沉淀池均包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。2)气浮气浮法是以微细气泡作为载体，粘附水中的悬浮颗粒上，使其视密度小于水，然后颗粒被气泡挟带浮升至水面与水分离去除的方法。气浮法目前在给水、工业废水和城市污水处理方面都有应用。气浮法按照产气方式不同分为：溶气气浮、充气气浮和电解气浮等主要气浮法。主要气浮法的比较类型溶气气浮充气气浮电解气浮产气方式1.加压溶气2.真空释气1.压缩空气通过微孔板2.机械力高速剪切空气电解池极板产生的氢气和氧气气泡尺寸加压：50-150μm真空：20-100μm0.5-1.0mm氢气泡≤30μm氧气泡≤60μm表面负荷5-10m3/（m2·h）5-10m3/（m2·h）10-50m3/（m2·h）适用范围给水净化、生活污水、工业废水处理。可取代给水和废水处理中的沉淀和澄清；可用于废水深度处理的预处理及污泥浓缩矿物浮选、生活污水、工业废水处理。如油脂、羊毛等废水的初级处理。表面活性剂的泡沫分离工业废水处理。含各种金属离子、油脂、乳酪、色度和有机物的废水处理3)混凝技术混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能互相聚合，长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附架桥作用相助）形成大颗粒絮体，在一定的沉淀条件下可以从水中分离去除。常用的无机盐类混凝剂名称分子式精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O、..\n工业硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O、明矾Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O硫酸亚铁（绿矾）FeSO4·7H2O三氯化铁FeCl3·6H2O聚合氯化铝[Aln(OH)mCl3n-m]（通式）简写PAC常用的有机合成高分子混凝剂聚丙烯酰胺：（1）目前被认为是最有效的高分子之一，在废水处理中常被用作助凝剂，与铝盐或铁盐配合使用（2）与常用混凝剂配合使用时，应按一定的顺序先后投加，以发挥两种药剂的最大效果（3）聚丙烯酰胺固体产品不易溶解，宜在有机械搅拌的溶解槽内配制成0.1%~0.2%的溶液再进行投加，稀释后的溶液保存期不宜超过1~2周（4）聚丙烯酰胺有极微弱的毒性，用于生活饮用水净化时，应注意控制投加量（5）是合成有机高分子絮凝剂，为非离子型；通过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型；目前市场上已有阳离子型聚丙烯酰胺产品出售。常用的助凝剂常用的助凝剂有：氯、生石灰、活化硅酸、活化水玻璃、泡花碱。影响混凝效果的主要因素有：水质、pH值、水温、水力学条件及混凝反应的时间中和及pH值的控制技术。含酸碱废水来源很广，化工厂、化纤厂、电镀厂、炼油厂以及金属酸洗车间等都排出酸性废水。有的废水含有无机酸如硫酸、盐酸等；有的则含有蚁酸、醋酸等有机酸；有的则兼而有之。用化学法去除废水中过量的酸或碱，使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水时通常以碱和碱性氧化物为中和剂，而处理碱性废水则以酸或酸性氧化物作中和剂。在工业废水处理中，中和处理常常用于以下几种情况：（1）在废水排入水体之前，因为水生生物对pH值的变化极其敏感，当大量废水排入后使水体的pH值变得偏酸或偏碱时，会产生不良影响；..\n（2）在废水排入城市排水管道之前，由于酸、碱对排水管道产生腐蚀作用，一般城市排水管道对排入工业废水的pH值都有明确的规定；（3）在废水需要进行化学或生物处理之前，对于化学处理（例如凝聚、除磷等），要求废水的pH值升高或降低到某一需要的最佳值。对于生物处理，废水的pH值通常应维持在6.5～8.5范围内，以保证处理构筑物的微生物维持最佳活性。酸性废水中和处理经常采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、氢氧化钠、碳酸钠等。碱性废水中和处理则通常采用盐酸和硫酸。酸性废水的中和法可分为三类：酸性废水与碱性废水混合、投药中和及过滤中和。碱性废水的中和处理法有用酸性废水中和、投酸中和和烟道气中和三种。2.3污水处理场进出水水质及设计规模2.3.1设计规模污水处理场是针对厂区污水进行设计的，污水预处理场设计规模为500m3/h，包括污水处理系统、雨水系统（1#雨水泵站，2#雨水泵站及监测排放池）、事故缓冲池系统三个系统。2.3.1.1污水处理场污水处理场接纳的污水包括DMTO装置、LORU装置、PP装置、EO/EC装置及公用工程各单元生产排水及全厂地面冲洗水、污染雨水、生活污水等。全厂的生产污水和生活污水系统进入污水场处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准，排入园区内系统污水管网至宁波北区污水处理场统一处理。生产、生活污水统计水量489.65m3/h,污水预处理场设计规模按500m3/h设计。2.3.1.2雨水提升泵站全厂系统雨水管网采用暗管排水方式，全厂雨水系统设2座雨水提升泵站。其中2#雨水泵站与雨水监控设施合建。1#雨水泵站位于厂区甲醇罐区东侧。1#雨水提升泵站设计规模为14400m3/h。2#雨水提升泵站设计规模为9000m3/h。来自全厂区的雨水经管道自流到雨水泵站吸水池，经提升排入雨水监控池监控合格后，自流排入工业园区景观渠后排海。2.3.1.3雨水监控及事故消防水设施雨水监控主设施主要是通过雨水系统收集厂区未被污染的雨水及不受污染的生产排水，监控后无污染雨水排入工业园区市政雨水管网。污染的雨水用污染雨水泵送至污水处理场处理，2#雨水泵站与雨水监控设施合建，设计规模9000m3/h。雨水监控池内应设置COD在线分析仪表和报警，并传至污水处理场控制室。雨水监控池有效容积6000m3。为了防止污染，保护环境，本工程事故消防水设置有事故池，事故池有效容积18000m3..\n。当全厂某装置发生火灾时将消防事故水利用雨水系统排至事故池储存，当火灾扑灭后在将消防事故水用泵提升到污水处理场处理，经监控水质后，如达到回用标准回用，如达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准后，排入区内系统污水管网至宁波北区污水场统一处理。2.3.2进出水水质2.3.2.1设计进水水质生产污水设计进水水质见下表（除pH外，其余单位均为mg/L）项目pHCOD石油类挥发酚硫化物设计参数6-9≤2000≤30≤20≤202.3.2.2设计出水水质生产污水监控合格达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准后，排入区内系统污水管网至宁波北区污水场统一处理。《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准（除PH外，其余单位均为mg/L）项目pHCODSS石油类挥发酚硫化物设计参数6-9≤500≤400≤30≤2.0≤2.0另附中水回用水质指标如下：项目pHCODSS石油类硫化物设计参数6.5-9≤50≤5≤2≤0.13、工艺流程说明本污水处理场的设计参考相关工厂的排污量及其污水处理场的工艺流程，考虑生产成本、操作弹性，决定本污水处理场采用六个不同功能的系统予以设计。这六个系统是预处理系统、厌氧生化处理及沼气回收系统、两级好氧生化处理系统、中水回用及排放系统、污泥处理系统、化学药剂及营养盐投配系统。污水处理场采用物理法和生物化学法组合处理工艺，即由“预处理+厌氧池+好氧池（射流曝气池+微孔曝气池）+陶粒过滤+活性炭过滤”的处理工艺。3.1废水预处理系统预处理系统包括生活污水拦污提升，全部废水水量调节和废水初沉等。主要利用污水的物理方法去除污水中的大颗粒污物。生活污水经格栅拦污后由集水池收集，通过集水池污水提升泵送至调节池；集水池内设高低液位指示连锁，根据液位控制提升泵高开低停。来自装置区的其它带压废水从界区北侧直接进入调节池，调节池停留时间24h，有效容积11000m3（一座）。根据需要向调节池内投加碱液，调节池内设PH在线仪表，池内同时设水下推进器混合调节污水。..\n调节池内废水由调节池污水提升泵送至初沉池（一座），出水管上设流量计。初沉池为中间进水周边排水辐流式沉淀池，内设周边传动刮泥机。3.2厌氧处理系统厌氧处理指在无分子氧的条件下，通过厌氧微生物（包括兼性微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。本装置采用的厌氧反应器称为上流式厌氧污泥床反应器、简称UASB反应器。UASB主体部分分为两个区域，即反应区和气、液、固三相分离区。在反应区下部、是沉淀性能良好的污泥（颗粒污泥或絮凝状污泥）形成的厌氧污泥床。当废水由反应器底部进入反应器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用。并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。悬浮液进入分离区后、气体首先进入集气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室；由于气体已被分离，在沉降室摇动很小，污泥在此沉降；由斜面返回到反应区。3.2.1复杂的有机物厌氧降解可分为四个阶段：（1）水解阶段：复杂的非溶解性的聚和物被转化为溶解性有机物或简单有机物的过程。水解的过程比较缓慢，多种因素可能仍响水解的速度与程度：①水解温度②有机物停留时间③有机物组成④有机物的颗粒大小或溶解程度⑤PH值⑥氨的浓度⑦水解产物的浓度（2）酸化（或发酵）阶段：溶解性有机物在微生物的作用下转化为挥发性脂肪酸等物质的过程。（3）乙酸化阶段：酸化的产物被进一步转化为：乙酸、氢气、碳酸以及新的细菌物质。（4）产甲烷阶段：在此阶段、乙酸、氢气、碳酸、甲醇和乙醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。..\n虽然厌氧消化过程可以分为四个阶段，但在厌氧反应器中四个阶段是同时进行的；并保持某种程度的动态平衡。这一平衡一旦被PH、温度、有机负荷等外加因素破坏，则首先将使产甲烷阶段受到抑制；其结果会导致脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化，甚至会导致整个厌氧硝化过程的停滞。3.2.2影响厌氧处理的因素有：①厌氧进水温度及温度的波动；中温厌氧消化的最适宜温度35—38℃，若低于32或高于40、厌氧硝化的效率将明显降低。水温高出生长温度上限、则导致细菌死亡；当温度恢复后细菌活性也不能恢复。而当温度降低时、细菌则逐渐停止或减弱其代谢活动，细菌处于休眠状态。其生命力可维持相当长时间，当温度上升至其原来温度时、细菌活性很快恢复。因而厌氧反应器在实际运行中应避免温度超过生长温度上限。②废水的PH值与PH值缓冲能力；a.pH值的重要性pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧处理中水解菌与产酸菌对PH有较大范围的适应性，大多数这类细菌可以在pH：5.0—8.5范围内生长良好。一些产酸菌在PH小于5.0时仍可以生长，但通常对PH敏感的甲烷菌适宜生长PH值为6.5—7.5、最好为6.8—7.2；这些是通常情况下厌氧处理所应控制的PH范围。厌氧处理的pH范围是指反应器内反应区的pH，而不是进水的pH。因为废水进入反应器内生物化学过程和稀释作用可迅速改变进液的pH值。对pH值改变最大的影响因素是酸的形成，特别是乙酸的形成。因此含有大量溶解性碳水化合物（例如糖、淀粉）等的废水进入反应器后pH将迅速降低。而乙酸的废水进入反应器后pH将上升。对于含大量蛋白质或氨基酸的废水，由于氨的形成、pH会略有上升。因此对不同的情况的废水可选择不同的进水pH值；这一进水pH值可能高于或低于反应器内污泥所要求的pH值。甲烷菌pH值的变化非常敏感，pH值低于下限持续过久，会导致甲烷菌活性丧失殆尽而产乙酸大量繁殖，引起反应器系统的“酸化”，严重酸化发生后、反应器系统难以恢复至原有状态。pH值对产甲烷菌的影响与VFA的浓度有关，这是因为乙酸以及其它VFA在非离解状态下有毒的。pH值越低、游离酸所占比例越大，因而在同一总VFA浓度下他们的毒性越大。pH值的波动对厌氧污泥的产甲烷活性也会产生影响。其影响程度取决于：a.波动持续的时间；b.波动的幅度，一般pH越低、影响越大；c.VFA的浓度；d.VFA的组成。b.pH值的缓冲能力厌氧过程中未经酸化的碳水化合物被酸化菌转化为VFA，因而为保持一定的酸碱度，废水需要具有一定的pH缓冲能力。即酸或碱性的中间产物积累时防止PH剧烈变化的能力。..\n实际上，pH值突然增加的风险非常小，因为废水厌氧处理一般能够产生足够的二氧化碳。这些二氧化碳能中和例如Na+这样的强碱离子。仅在某些特别情况下、pH才后才会有升高到危险程度。为了维持厌氧反应系统的pH，增大其碳酸氢盐的缓冲能力，往往向厌氧反应器中加入碳酸氢纳；碳酸氢纳的价格较很高，实践证明出水循环也可以改进进水缓冲能力。③有机负荷；厌氧处理系统正常运转取决与产酸与产甲烷反应速率的相对平衡。若有机负荷过高、则产酸率将大与用酸率（产甲烷率）、挥发酸将积累而使pH值下降、破坏产甲烷阶段的正常运行，严重时产甲烷菌停顿、系统失败并难以恢复。此外、有机负荷过高，则过高的水利负荷还会使消化系统中污泥的流失速率大于增长速率而降低消化效率。④厌氧活性污泥浓度；厌氧活性污泥主要由厌氧微生物及代谢和吸附的有机物、无机物组成。厌氧污泥的浓度和性状与消化的效能有密切关系。性状良好的污泥是厌氧消化的基础保证。厌氧污泥的性质主要表现它的作用效能与沉淀性能。前者主要取决与活性微生物的比例以及其对低温的适应性和活微生物中生长速率低的产甲烷菌的数量是否达到与不产甲烷菌数量想适应的水平。活性污泥的沉淀性能是指污泥混合液在静止状态下的下沉速度，它与污泥的凝聚性能有关。与好氧处理一样，厌氧活性污泥的沉淀性能也可以SVI衡量。在上流式厌氧污泥反应器中，当活性污泥的SVI值为15—20时污泥具有良好的沉淀性能。⑤废水的营养比；厌氧处理中，C、N、P比值一般控制在200—300：5：1。在厌氧处理时提供氮源、除满足合成菌体所需之外，还有利于提高反应器的缓冲能力。若氮源不足、即碳氮比太高，则不仅厌氧菌增殖缓慢。而且消化液的缓冲能力降低、PH值容易下降。相反、若氮源过剩、即碳氮比太低，氮不能被充分利用，将导致系统中氨的过分积累、PH值上升至8.0以上，从而抑制甲烷菌的生长、使消化效率降低。⑥有毒物质；厌氧系统中的有毒物质会不同程度地对处理过程产生抑制作用，这些物质可能是进水中所含的成分，或是厌氧代谢的副产物。通常包括有毒有机物、重金属离子和阴离子等。重金属是使反应器失效的最普通及最主要的因素，它通过与微生物酶中的硫基、氨基、羧基等相结合，而使酶失活、或者通过金属氢氧化物凝聚作用使酶沉淀。一般认为、金属离子对甲烷菌的影响按：Cr>Cu>Zn>Cd>Ni的顺序减少。..\n厌氧消化系统的操作与管理主要是通过对产气量、气体成分、池内碱度、pH值、有机物去除率等进行检测和监督，调节和控制好各项工艺条件，保持厌氧消化作用的平衡性、使系统符合设计的效率指标稳定运转。保持厌氧消化作用的平衡性，是厌氧消化系统运行管理的关键。厌氧消化过程易于出现酸化，即产酸量和用酸量不协调，这种现象称为欠平衡。厌氧消化作用欠平衡时可以显示如下的症状：（1）消化液有机酸浓度增高；（2）沼气中甲烷含量降低；（3）消化液pH下降；（4）沼气产量下降；（5）有机物去除率下降；诸症状中最先显示的是挥发性有机酸浓度的增高，故它是一项最有用的监测参数，有助于尽早地察觉欠平衡状态的出现。其他症状则因其显示的滞缓性，或者因其并非专一的欠平衡症状，故不如前者那样灵敏有用。厌氧消化作用欠平衡的原因是多方面的，如：有机负荷过高；进水PH过低或过高；碱度过低；缓冲能力差；有毒物质抑制；反应温度急剧波动；池内有溶解氧及氧化剂存在等。一旦检测到系统处于欠平衡状态时，就必须加以控制并加以纠正，以避免欠平衡状态进一步发展到消化作用停顿的程度。如VFA过多可投加NaHCO3、石灰乳以中和积累的酸，但过量的石灰乳能起杀菌作用，解决欠平衡的根本办法是查明失去平衡的原因，有针对性地采取纠正措施。安全是厌氧设备运行管理很重要的问题，沼气中的甲烷比空气轻，非常易燃、空气中的甲烷含量为5—15%、遇明火发生爆炸。因此反应池、贮气罐、沼气管道及其附属设备等沼气系统，都应绝对密封无沼气漏出。并且不能使空气有进入沼气系统的可能，周围严禁明火和电气火花，所有电气设备应满足防爆要求。沼气中含有微量有毒的硫化氢、低浓度的硫化氢就可被人们所觉察。硫化氢比空气重，必须预防它在低凹处积累。沼气中的二氧化碳也比空气重同样应防止在地凹处积累。因它虽然无毒，却能使人窒息。因此，在消化系统投入运行之前要用氮气彻底将沼气系统置换，以免残留氧气。另外在UASB检修进入消化池之前，必须以新鲜空气彻底置换池内消化系统。3.2.3厌氧工艺的有关名词名词解释①上流速度上流速度也叫表面速度或表面负荷..\nu=Q/A(m/h)其中Q表示一个向上流的反应器进水量（m3/h）；A表示反应器的横截面积。②水力停留时间以HRT表示，它实际上指进入反应器的废水在反应器内的平均停留时间；HRT=V/Q=HA/Ua=H/u其中V—反应器的有效容积（m3）；Q—进水量（m3/h）；H—反应器高度（m）。③反应器中的污泥量反应器中的污泥量通常以总的悬浮物（TSS）或挥发性悬浮物（VSS）的平均浓度表示，其单位为GVSS/L或GTSS/L。VSS=TSS–Wash(灼烧后的灰份)在厌氧反应器中一般VSS/TSS=0.7—0.9。④反应器的有机负荷反应器的有机负荷可分为容积负荷和污泥负荷。容积负荷表示单位反应器容积每日接受有机物的量。KgCOD/m3·d或KgBOD/m3·d通常以VLR/Vs表示。容积负荷VLR=QLa/V污泥负荷表示单位厌氧污泥每日接受有机物的量。单位：KgCOD/KgTSS·d或KgBOD/KgTSS·d或KgCOD/KgVSS·d或KgBOD/KgVSS·d污泥负荷Ns=QLa/XV式中：Q—进水量；La—进水COD/BOD浓度KgCOD或KgBOD/m3;V—反应器体积m3；X—混合液污泥浓度以VSS或TSS表示。⑤污泥的产甲烷活性产甲烷活性是在一定条件下，单位质量的厌氧污泥产甲烷的最大速率。⑥反应器内的污泥停留时间（SRT）污泥停留时间也称污泥龄。SRT=反应器内污泥总量（Kg）/污泥排出反应器的量（Kg/d）。5.2.4UASB反应器的启动UASB的启动可分为初次启动和二次启动。..\n初次启动通常指对一个新建的UASB系统一未驯化的非颗粒污泥（例如污水厂污泥消化池污泥）接种，使反应器达到设计负荷和有机物去除率的过程。通常这一过程伴随着颗粒化的完成，因此也称之为污泥的颗粒化。由于厌氧微生物、特别是甲烷菌增殖缓慢，厌氧反应器的启动需要较长时间，这被认为是高速厌氧反应器的一个不足之处。如使用同种废水的厌氧颗粒污泥启动使，要比其他接种污泥启动快的多。3.2.4.1初次启动时的要点（1）洗出的污泥不再返回反应器；（2）当进水COD浓度大于5000mg/L时采用出水循环或稀释进水；（3）逐步增加有机负荷，有机负荷的增加应当在可降解COD能被去除80%后进行；（4）保持乙酸浓度始终低于1000mg/L；（5）启动使稠型污泥的接种量大约为10—15KgVSS/m3；（6）初次进水的COD浓度一般不小于1000mg/L；（7）进水温度控制在35—40℃；（8）反应器内PH应保持在6.2以上（6.2—6.7）；（9）启动的最初容积负荷可以从0.5—1.5KgCOD/m3·d开始；（10）启动的最初污泥负荷可以从0.5—1.5KgCOD/KgVSS·d；当体积负荷上升至2KgCOD/m3·d后的操作要点（1）出水VFA＜200mg/L时即增加反应器负荷；（2）洗出的细小分散污泥不返回反应器。（3）保持最佳的微生物生长条件：pH6.8—7.2，温度35—38℃，保证C、N、P比。（4）为防止过负荷，在每次增加负荷应总是小于50%。3.2.4.2UASB反应器的二次启动初次启动是指用其他污泥为接种污泥启动一个UASB的过程。二次启动是指用颗粒污泥，即初次启动驯化好的颗粒污泥对UASB反应器的启动称为二次启动，UASB二次启动过程可能出现的问题。（1）污泥生长过于缓慢污泥生长过于缓慢的原因有：a.营养与微量元素不足；b.进水预酸化程度过高；c.颗粒污泥洗出；d.颗粒污泥破裂分散。解决污泥生长过于缓慢的办法有：a.增加进水营养与微量元素的浓度；b.减少废水的预酸化程度；c.增加反应器负荷。..\n（2）反应器过负荷产生反应器过负荷的原因有：a.反应器中污泥量不足；b.污泥产甲烷活性不足。解决反应器过负荷的方法有：a.降低负荷、提高种泥量、适当减少污泥洗出；b.减少污泥负荷，增加污泥活性。（3）污泥产甲烷活性不足造成污泥产甲烷活性不足的原因有：a.营养与微量元素缺乏；b.产酸菌生长过于旺盛；c.有机悬浮物在反应器内积累；d.反应器内温度降低；e.废水中存在有毒物或形成抑制活性的环境条件。解决污泥产甲烷活性不足的方式有：a.增添营养与微量元素；b.增加废水预酸化程度降低反应器负荷；c.降低进水悬浮物浓度；d.增加水温。（4）颗粒污泥洗出造成颗粒污泥洗出的主要原因有：a.气体聚集于中空的颗粒中，在低温、低负荷、低进水浓度下易形成大而空的颗粒污泥；b.由于颗粒形成分层结构，产酸菌在颗粒污泥外大量覆盖使产气聚集在颗粒内；c.颗粒污泥因废水中含大量蛋白质和脂肪物质而有上浮趋势。解决污泥洗出的方法有：a.增大污泥负荷，采用内部水循环以增大水对颗粒的剪切力，使颗粒尺寸减小；b.采用预处理去除蛋白质和脂肪。（5）颗粒污泥破裂分散产生颗粒污泥破裂分散的原因有：a.负荷或进水浓度突然变化；b.预酸化程度突然增加，使产酸菌呈“饥饿”状态；c.有毒物质存在于废水中；d.过强的机械力作用。解决颗粒污泥破裂分散的办法有：a.充分利用预处理系统的均质作用；b.减少废水的预酸化程度；c.稀释进水；d.降低负荷和上流速度，以降低水流的剪切力。5.2.5.厌氧处理具有以下特点：▲厌氧处理能与环境保护、能源回收和生态良性循环结合起来，具有较好的环境与经济效益；▲厌氧处理与好氧处理相比是非常经济的处理技术，不到好氧处理设备的1/3；▲能量需求大大降低，约为好氧处理能源需求的7.5%左右；▲厌氧处理还可产生可供利用的能量（产甲烷），每去除1kgCOD约可生产1.37×104KJ能量；▲污泥产量级低，产量仅为20～180Gvss/kgCOD(去除)；▲厌氧微生物可对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；▲厌氧处理营养物质的需求约为好氧处理的20-30%；..\n▲厌氧处理设备处理负荷高，占地少，投资及运行费用低等优点；▲厌氧方法可处理高浓度有机废水，不需要像好氧处理那样需要大量的稀释水；▲对温度和PH值更敏感，适宜的温度分别为55℃和36℃左右，PH值为6.5-7.5；3.3厌氧沉淀池厌氧反应器处理后的出水能带走一定量的厌氧污泥，需进行固液分离，污泥回流，增加处理效果。本工艺设计厌氧沉淀池1座，钢砼结构，有效面积110㎡，表面负荷4.5m3/m2·h。3.4好氧处理系统好氧处理系统分两级，一级采用射流曝气池，二级采用微孔曝气池。活性污泥由细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物组成。这些微生物依靠分泌粘性物质粘连在一起，并被粘性物质所包覆，形成肉眼可见的菌胶团。在活性污泥中，微生物大多以菌胶团的形式存在。活性污泥法：是指在充分供氧的条件下，微生物以泥花的状态悬浮在污水中，同污水相互密切的接触，从而去除污水中的有机物或某些特定的无机物。活性污泥法一般由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排出系统组成。示意图如下：曝气池沉淀池进水回流污泥剩余污泥出水空气曝气池中活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O。也是利用生化处理的方法进一步去除污水中的有机污染物，从而达到污水深度处理的目的，以满足废水回用装置的进水水质要求。3.4.1废水处理微生物基础..\n去除废水中所含的污染物质是多种多样的，因此不能期望只用一种处理方法就能把所有的污染物质殆尽，往往需要由几种方法组成一个处理系统，才能完成所要求的处理功能。废水的生化处理是利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物质进行转化和稳定，使之无害化的处理方法。对微生物进行转化和稳定的主体是微生物。微生物包括：细菌、真菌、放线菌、病毒、藻类、原生动物和后生动物等。污水处理就是利用这些微生物的新陈代谢作用来实现的。微生物的生长受营养因素和环境因素的影响。3.4.1.1微生物的营养好氧微生物生长所需的C：N：P为100：5：1。碳源以BOD5表示，N以NH3-N表示，P以PO43-中的P表示。厌氧处理生物生长所需的C：N：P为200—300：5：1。无论是好氧处理还是厌氧处理，若这一比例失调，则会影响微生物的正常生长繁殖，使微生物的生物活性及各种性能受到影响，因此这一比值可作为污水生化处理中重要的控制指标。一般在废水生物处理中，首先要对废水的水质做详细的了解，分析测定其中所含营养物质的多少以及相应的配比，若比例失调，则需投加相应的营养物质。对含碳量低的工业废水可投加生活污水等补充碳源；对含氮量或含磷量较低的工业废水，可投加尿素、硫酸胺等补充氮源、磷酸纳、磷酸等作为磷源。3.4.1.2反应温度温度对微生物具有广泛的影响，不同的反应温度，就有不同的微生物和不同的生长规律。从微生物总体来说，其生长范围为0—80℃。根据各类微生物所适应的温度范围，微生物可分为高温性微生物、中温性微生物、常温性微生物和低温性微生物四类。高温性微生物最适宜的生长温度50—60℃；中温性微生物最适宜的生长温度30—40℃；常温性微生物最适宜的生长温度10—30℃；低温性微生物最适宜的生长温度5—10℃在废水的好氧生物处理中，以中温性微生物为主，经实践证明：一般进水水温控制在20—35℃，可获的较好的处理效果。在废水的厌氧处理中，中温一般控制在：33—38℃、高温控制在：52—57℃。3.4.1.3pH值好氧处理PH值一般可在6-9之间变化，最好6.5-8.5。厌氧处理中要求比较严格、PH值一般要求在6.5-7.5之间为好。3.4.1.4溶解氧好氧处理中DO一般控制在1—4mg/L。..\n3.4.1.5有毒物质在工业处理中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，即有毒物质。有毒物质可分为：（1）重金属离子〈铅、铬、绅、铜、锌〉（2）有机物类〈酸、甲醛、甲醇、苯、氯笨等〉（3）无机物类〈硫化物、氰化钾、硫酸根、硝酸根等〉。表：废水生物处理有毒物允许浓度毒物名称允许浓度（mg/L)毒物名称允许浓度(mg/L)铅1硫酸根5000铬1-5硝酸根5000三价铬10苯100六价铬2-5酚100铜5-10氯苯100锌5-20甲醛100-500硫化物（以S计）10-30甲醇2003.4.2好氧工艺的有关名词名词解释为了污水的处理效果，要求活性污泥具有颗粒松散，易于吸附、氧化有机物的能力。但经过过滤后，在澄清时，又要求活性污泥与水能够迅速分离。希望活性污泥具有良好的吸附和凝聚沉降性能。活性污泥的吸附和凝聚、沉降性能的好坏可用污泥沉降比和污泥指数这两个指标来衡量。..\n3.4.2.1污泥沉降比（SV%）污泥沉降比是指曝气池混合液在1000毫升量筒内，静止沉淀30分钟后，沉淀污泥与混合液的百分比。正常的活性污泥在静止沉淀30分钟后，一般可接近它的最大密度，故污泥沉降比可反映曝气池正常运行的污泥量，用于控制剩余污泥的排放。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因，采取措施。污泥沉降比的测试方法比较简单，并能说明一定的问题。实际生产中常用它作为活性污泥的重要指标，其正常的范围在15-30%左右。3.4.2.2污泥指数（SVI）污泥指数是指曝气池出口处混合液在静止沉淀30分钟后，一克干污泥所占的容积，以mL/g计。SVI=混合液30min静止沉淀后污泥体积（mL/L）/污泥干重（g/L）=SV的百分数×10/MLSS（g/L）式中SVI—污泥指数（mL/g）MLSS—曝气池混合液污泥浓度（g/L）SVI值能较好第反映出活性污泥的松散程度（活性）和凝聚、沉淀性能、一般在50～150左右。值过低，说明泥粒细小紧密、无机物多、缺乏活性和吸附能力；SVI值过高说明污泥难于沉淀分离，即将发生膨胀或已发生膨胀，必须查明原因，并采取措施。3.4.2.3混合液悬浮固体浓度（MLSS）混合液悬浮固体是指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，单位是mg/L，也称混合液污泥浓度，它包括Ma(活性的微生物)、Me（微生物自身氧化的残留物）、Mi（吸附在活性污泥上不能为生物降解的有机物）、Mii（无机物）四者在内的总量，由于其测定简单，工程上往往以它作为相对计量活性污泥微生物量。一般活性污泥中MLSS为2～9g/L之间多数为3～4g/L。3.4.2.4混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）混合液挥发性悬浮固体是指混合液悬浮固体中有机物的重量。包括Ma、Mi。由于它不包含无机物，能较确切地代表活性污泥微生物的数量。在一般情况下，Mlvss/Mlss的值较固定。生活污水常在0.75左右。3.4.2.5污泥龄（ts）　污泥龄是指曝气池中工作的活性污泥总量与每天排放的剩余污泥量的比值，单位是d。3.4.2.6污泥的回流比..\n假定从二沉池出水所夹带的污泥量、剩余污泥排放量及污泥增长量都可以忽略不记，那么，在稳定的条件下，单位时间进入二沉池的污泥量将等于二沉池的底流排泥量。即：X(1+R)=XR·RXR—回流污泥的悬浮固体浓度Mg/LR—污泥回流比（回流污泥量／曝气池进水量）X—混合液污泥浓度．　Mg/L　在计算时，采用的污泥是30分钟静止沉淀后的污泥．如以此代表二次沉淀池污泥，则：　　　　　　　　　XR=106/SVI由于二沉池的沉淀时间、池深、泥层深以及污泥回流等情形都与沉淀筒不用，为此引入一个修正系数ｒ来修正。既：　XR＝ｒ*106/SVI对于一般活性污泥，其ｒ＝1.2　　　ＸＲ＝1.2*106/SVIX=1.2R/(1+R)*106/SVI(二沉)SVI(二沉)=0.8SVI(曝气池)3.4.2.7污泥负荷在活性污泥法中，一般将有机物和活性污泥重量的比值即单位重量活性污泥（KgMLSS）或单位体积曝气池在单位时间内所承受的有机物量(KgBOD)，称为污泥负荷。NS=QLa/XVKgBOD5/KgMLSS.d其中：Q——污水流量(m3/d)V——曝气池容积(m3)X——混合液悬浮固体（MLSS）(mg/L)La——进水有机物（BOD）浓度(mg/L)污泥负荷对活性污泥性质有一定影响，对于水温35℃的污水高负荷应大于2.5，低负荷应小于1.5。水温对活性污泥性质也有较大影响，水温在38℃左右的污水，为减少污泥膨胀，应选用较高的污泥负荷。3.4.2.8曝气、及曝气池曝气的方法一般分为两种：鼓风曝气、机械曝气。A鼓风曝气：..\n鼓风曝气就是利用鼓风机（或空压机）向曝气池充入一定量的空气（或氧气）。为保证曝气池中有足够的溶解氧，就要把空气分散成气泡，增大气液接触时间，把空气中的氧溶解于水中。将气泡扩散到污水中的设备是扩散器。因此，鼓风曝气系统的关键设备是扩散器。扩散器的种类有很多，有微孔曝气器，穿孔管曝气器、圆盘型扩散器、射流扩散器等。我们的污水处理单元就是采用的射流型扩散器。射流器的工作原理是：经循环泵加压的曝气池混合液在射流器的喉管处形成高速射流，与吸入或压入的空气强烈混合搅拌，将气泡粉碎为100us左右，使氧迅速转移至混合液中。B机械曝气：机械曝气大多已装在曝气池表面的叶轮快速转动，进行表面充氧。C曝气池的类型：曝气池一般可分为推流式、安全混合式和两者结合式三大类。选择射流活性污泥法的理由：▲活性污泥法在污水处理工艺中是一种应用最广的废水好氧生物处理技术，工艺成熟可靠；▲处理效果好，BOD的去除率可达到80-95%以上，特别适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水；▲对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低，便于节约和控制运行费用；经射流活性污泥处理，活性污泥吸附的有机物大部分已氧化分解，经一沉池固液分离，污泥回流到池内进行再生。一沉池出水进微孔曝气池，将难降解的分子物质进一步氧化处理。二级好氧选用微孔曝气氧化的理由：▲出水水质好，且比较稳定，勿需污泥回流；▲处理能力大，占地面积小，耐冲击负荷较强；▲不发生污泥膨胀的危害，污泥生长少；3.4.3活性污泥法的运行管理3.4.3.1日常管理活性污泥系统的操作管理的核心在于维持微生物、营养、供氧三者之间的平衡。既维持曝气池内污泥浓度、进水浓度、及流量和供氧量的平衡。当其中任意一项出现变动时（通常是进水量及水质发生变化），应相应调整另外两项。当出现异常情况和故障时，应判明原因和采取相应的对策，使系统处于最佳的状态。..\n对于不同的废水和处理系统，日常管理的内容不尽相同。一般包括设备（污水泵、回流泵、刮泥机、鼓风机、曝气机、污泥脱水机等）的管理。构筑物（曝气池、沉淀池调节池、集水池、污泥池）的管理。为保证系统的正常运转，需要一定的检测分析和测算。快速准确的监测结果对系统运行起着指示和指导的作用，是定量考核的重要依据。1.反映活性污泥性状的项目SV％　　　15～30MLSS　　2～6g/LSVI　　　50～1502.反映活性污泥营养状况及环境条件的项目NH3－N出水≥１mg/LP　　出水0.5mg/LDO2～4mg/L水温　　　　　　　20～35℃PH6～9最好6.5～8.53.反映活性污泥处理效率的项目①进出水BOD5、COD、SS②进出水有毒有害物质的浓度③废水流量4.反映经济性的指标①电耗及机电设备运转情况②药剂消耗3.4.3.2异常现象及控制活性污泥法的运行管理比较复杂，影响系统工作效率的因素很多，往往由于运行和管理不善出现一系列异常现象。使处理水质变差，污泥流失，系统失控。活性污泥异常现象很多，比较典型的有如下几种：①污泥膨胀..\n活性污泥膨胀是管理中多发的异常现象，它的主要特征是：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90％，SVI达到300以上；大量的污泥流失，出水浑浊；二沉池难以固液分离，回流污泥浓度低，无法维持曝气池的正常工作。污泥膨胀一般分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两类：※丝状菌膨胀一般由污水中含有溶解性碳水化合物过多；含硫化合物过多；水温高（>35Cº）PH低（<6）；DO不足；C:N:P比例失调等因素引起。由于丝状菌大量繁殖，影响了二沉池出水的沉淀性能，降低了出水水质。※非丝状菌膨胀主要发生在废水温度较低而污泥负荷太高时，污泥吸附了大量的有机物而来不及代谢，在胞外积贮了大量的粘性多糖类物质，使表面附着水大大增加，很难沉淀压缩。与丝状菌膨胀不同，发生非丝状膨胀时，处理效能很高，出水也清澈，污泥镜检看不到丝状菌。***发生污泥膨胀后，应判明原因，及时采取措施加以处置，通常办法有：a.控制曝气量，使曝气池DO保持在2～4mg/Lb.调整PHc.调整BOD5使之满足100:5:1d.投加絮凝剂（如FeCl3、高分子絮凝剂等）适量加入杀菌剂，使SVI正常为止e.调整污泥负荷，增大污水回流量以稀释进水f.闷曝②污泥上浮污泥上浮的原因有很多，一些是由于污泥被破碎，沉速减少而不能下沉，随水漂浮而流失；一些是由于污泥颗粒夹带气体或油滴，密度小而上浮。　ａ、如果操作不当，曝气量过小二次沉淀池可能由于缺氧而发生污泥腐化。即池底污泥厌氧分解，产生大量气体，促使污泥上浮。ｂ、当曝气时间长，或曝气量大时，在曝气池中将发生高度硝化作用，在沉淀池中可能发生反硝化而产生大量的N2和NH3，而使污泥上浮。ｃ、废水温度较高，在沉淀池中产生温差流时，将导致污泥无法下沉而流失。**发生污泥上浮应及时判明原因，调整操作ａ、污泥沉降性能差，可适当投加混凝剂，改善沉淀性能ｂ、如果进水BOD负荷大应减少进水量或加大回流量ｃ、如发生反硝化，应减少曝气量，增大污泥回流量或排泥量..\nｄ、如发生污泥腐化，应加大曝气量③泡沫问题污水曝气池在运行中往往会产生泡沫，消除泡沫的方法一般包括；ａ、水力消泡ｂ、投加消泡剂（硅油型，油蜡型）ｃ、增大污泥回流量3.5冷却塔微生物在好氧条件下新陈代谢，部分有机物被合成新的细胞物质，与外界温度有很大关系，温度升高，一般微生物繁殖速率加快，容易出现污泥膨胀等问题，并有部分微生物不适合在较高温度下生活、生存。本工艺中设计2台250m3/h的冷却塔，在夏季气温较高的情况下，厌氧沉淀池出水先经冷却塔冷却，将水温降至32℃以下，然后进一段好氧处理，确保系统稳定运行。3.6二沉池微孔曝气池处理后的出水也含有一定量的活性生物，所以污水必须进行固液分离。设计斜管沉淀池1座，钢砼结构，有效面积230m2，设计表面负荷约2.2m3/m2·h。3.7气浮装置污水经生化处理后，已去除绝大多数有机物，但在主装置工艺出现变化时、或长时间处于高负荷的冲击下，会导致厌氧及好氧消化均不彻底，好氧池中会有大量生物膜脱落，脱落后的微生物细小，含水率大，泥花细碎，在沉淀池中难以沉淀分离，需经气浮法进行泥水分离。本装置设置2台250m3/h气浮装置，反应采用加药机械搅拌方式，有效水力停留时间约为45min。3.8污泥处理系统污泥处理系统包括：出泥池、污泥回流池、浓缩池、污泥调配池和污泥脱水间等。脱水后污泥含水率80%，由泥斗收集，汽车外运。污水处理装置产生的初沉污泥，部分回流到反应池，剩余污泥进入污泥浓缩池浓缩，浓缩后的污泥进入污泥调配池，污泥含水率在96～97%之间。污泥处理系统同时接纳回用水装置高效沉淀池产生的无机污泥，污泥含水率92.8%，由回用水装置泵送到本装置的污泥调配池。由于污泥的含水率较高、所以一般要经过一系列的前处理。这些处置包括：浓缩、稳定、调节、脱水等。..\na、污泥浓缩污泥浓缩一般采用重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。其中重力浓缩最为常见，重力浓缩主要采用的构筑物为浓缩池，污泥浓缩池一般与竖流式或幅流式沉淀池相似。含水率98—99%的活性污泥经重力浓后含水降到95—97%，体积缩小1/2—1/3以上。b、稳定污泥稳定的目的是分解稳定有机污泥中有机质，减少污泥量，同时也使病原体减少。稳定的方法有：厌氧和好氧消化、化学和热处理等。c、污泥调节污泥调节是改变污泥的性能，使污泥易于脱水。污泥调节主有两种方法：化学法和加热法。化学法一般采用投加无机混凝剂高分子混凝剂等。d、脱水脱水的作用是去除存在于污泥颗粒间及颗粒内的水，从使液态的污泥的物理性能改变为半固态。脱水最普遍采用的设施为离心机及压水机等。压滤脱水最常采用的为带式压滤机（滚压式带式压滤机）。滚压式压滤机由滚压轴及滤布组成、压力施加在滤布上，污泥在两条滤带间挤轧，由于滤布的压力或张力得到脱水其基本流程如下：污泥先经过浓缩段、依靠重力过滤脱水，浓缩时间一般为10—30S，目的是使污泥失去流动性；以免在轧扎时被挤出滤布带，之后进入压轧段，依靠滚压轴的压力与滤布的张力除去污泥的水分，压轧段的停留时间为1—5min。污泥的体积、重量及污泥所含固体物浓度之间的关系公式：V1/V2=W1/W2=(100-P2)/(100-P1)=C2/C1V1、W1、C1、表示含水率为P1时的污泥体积、重量和固体浓度（其中固体浓度为污泥中干固体所占%计）V2、W2、C2表示含水率为P2时的污泥体积、重量和固体浓度；V1/V2=(100-P2)/(100-P1)3.9陶粒过滤器..\n陶粒过滤器可除去水中呈分散悬浊状的无机质和有机质粒子，也包括各种浮游生物等，同时有高效降解有机物和去除氨氮的能力，污水回用时首先要求悬浮物含量少，否则会沉积于管道或设备中，引起堵塞。在本污水回用处理中，陶粒过滤器的作用可归纳如下：（1）进一步去除污水中的生物絮体和悬浮物。使出水浊度大幅度降低；（2）去除前道工艺中化学絮凝处理剩余的沉积物，去除水中的不溶性磷；（3）在活性炭吸附之前，作为预处理设备，可提高后续处理的安全性和处理效率；本过滤器其工作状态为压力式全自动运行，数量5台（4用1备）基本尺寸：Φ3800×4600mm，虑速:11.0m/h，柱体材质为Q235，内装陶粒填料，陶粒填料厚度:1000～1200mm。3.10活性炭过滤器无论是地表水或地下水，均不同程度地含有有机物质，当其含量超过后续水处理装置允许进水水质指标时，则需设置活性炭过滤器。一般设置在陶粒（机械）过滤器之后。活性炭的吸附量不仅与表面积有关，而更主要的是与细孔的孔径分布有关，对液体吸附，大孔主要为吸附质的扩散提供通道，使之扩散到过滤孔与微孔中去，所以吸附质的扩散速度往往受大孔影响。由于水中有机物不但有小分子而且有各种大分子，大分子的吸附主要靠过渡孔，过渡孔又是小分子有机物到达微孔的通道。微孔的表面积占比表面95%以上，吸附量主要受微孔支配。因此要根据吸附质的直径与炭的细孔分布情况选择恰当的活性炭。本过滤器其工作状态为压力式全自动运行，数量5台（4用1备），柱体材质为Q235，基本尺寸为:Φ3600×5200mm。过滤虑速:12.5m/h，柱内装粒状活性炭，填装厚度一般为1800～2000mm。4.工艺流程简图..\n工业废水事故池收集调节池泵厌氧反应器厌氧沉淀池二沉池微孔曝气池中水回用水池冷却塔污泥浓缩池一沉池污泥存储池气浮装置射流曝气池泵泵泵泵脱水机泥饼外运泵助凝剂PH调节剂剂营养液泵泵活性炭过滤器陶粒过滤器中水外供营养液混凝剂杀菌剂流程描述:..\n根据污水的水质、水量情况，本工艺污水主要处理工艺过程设计如下：废水经栏栅进入废水收集调节池进行营养盐及PH的调整，并设置液下推流式搅拌混合酸化。出水在经PH调整后提升进入厌氧反应系统进行厌氧处理。经厌氧处理后的废水自流进入厌氧沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水经泵提升后送入射流曝气池处理，射流曝气池出水经一沉池进行泥水分离，出水送入二段微孔曝气池，处理后的废水自流入二沉池进行泥水分离，处理后的污水进入气浮装置处理，在经提升泵送入陶粒过滤器和活性炭过滤器，出水经杀菌消毒后提供给用水点。沉淀后的污泥通过泵大部分回流至活性污泥池，以稳定或调节污泥浓度；剩余部分提升至污泥收集池。气浮装置产生的污泥则直接进入污泥存储池。污泥在污泥收集池中经简单浓缩后进入污泥存储池，在经泵提升到脱水机进行脱水处理，脱水机产生的泥饼外运处置。污泥浓缩池上清液、脱水机滤液回流到现场收集池循环处理。当原废水出现事故时，进水水质或水量超过收集调节池设计值时，需将事故废水切到事故池。然后用泵逐步打回收集调节池，以免事故废水直接进入到处理系统，影响工艺的正常稳定运行。5三废处理简介5.1三废处理（1）废气处理厌氧池产生的沼气通过水封罐收集，送锅炉燃烧。好氧处理设施不产生有毒、有害及恶臭气体。（2）污水处理生产、生活污水经污水处理场处理后达到中水回用要求，由回用水泵提升送回回用水装置；达不到回用要求的污水但以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准，排入园区内系统污水管网至宁波北区污水处理场统一处理。（3）污泥处理本污水处理场产生的污泥主要为厌氧池、曝气池系统剩余污泥，剩余污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后的污泥经污泥脱水机脱水后定期外运。..