水处理工艺参数
设
计
说
明
青岛畅隆电力设备有限公司
假设该系统产水2×30 T/h，所拟全部工艺参数如下： 1、水箱类
| 满足水量时间 | 材质 | 备注 |
原水箱 | 1－2小时 | 钢制 | |
中间水箱 | 15－30分钟 | 钢制 | |
反渗透浓水箱 | 1－2小时 | 钢制 | 如用于反洗过滤器，容积应能满足所有过滤器反洗一次 |
除盐水箱 | 2－3小时 | 钢制 | |
超滤水箱 | 1－2小时 | 钢制 | |
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注：1、清洗水箱上的电加热器只有在大系统时需要该设置，一般情况下，5ｍ3――12支，3ｍ3－8支，每支的功率为？。
2、钢制水箱一般需要外保温，保温材料一般可选用石棉。
3、水箱内防腐一般可采用玻璃钢、聚脲或环氧树脂。
2、水泵类
| 材质 | 扬程 | 备注 |
原水泵 | 铸铁 | 30m左右 | 多介质过滤器 |
40m左右 | 多介质+活性碳 |
废液处理视情况 | 超滤（据膜的进水压力） |
多介质、纤维过滤器反洗水泵 | 铸铁 | 15-20m | 反洗流量在10L/m2.s左右 |
盘式过滤器外源反洗水泵 | 铸铁 | 40－50m | |
超滤反洗水泵 | 不锈钢 | | 根据膜厂家数据 |
反渗透升压泵 | 不锈钢 | 20-30m | |
RO清洗水泵 | 不锈钢 | 28-35m左右 | |
UF清洗水泵 | 不锈钢 | | 根据膜厂家数据 |
中间水泵 | 不锈钢 | 30m左右 | 阴阳床40－50m，混床30m |
除盐水泵 | 不锈钢 | 50m左右 | 或根据厂方要求 |
中和水泵 | 氟塑料 | 10-20m | 流量使系统排污情况 |
再生水泵 | 不锈钢 | 20－30m | |
反渗透冲洗水泵 | 不锈钢 | 30m左右 | |
卸酸卸碱泵 | 氟塑料 | 10m左右 | 超声波除垢 在半小时内卸完即可 |
| | | |
3、换热器计算
处理水量80m3/h，温度从10℃提升到25℃,K按2000w/m2.℃计算，β按0.85计。
计算公式为 F =
F —— 换热面积；（m2）
Q —— 换热量；(W)
K —— 总传热系数；（w/ m2.℃）
△tm —— 对数平均温度；（℃）
Q＝C*m*△t
C —— 4.2KJ/Kg. ℃；
m ——水的质量；m =80 m3/h*1000kg/m3=80000 kg/h
△t —— 提升的对数温差（℃）
所以Q＝4.2 KJ/Kg. ℃*80000 kg/h*15℃＝5040000 KJ/h
此系统采用波节管式换热器，蒸汽温度为350℃，则
t1 ＝ t3＝350℃，水温t2＝10℃ t4＝25℃
对数平均温度为△tm ＝＝＝333.3℃
又因为1 W＝1 J/s (W=Pt) ,
K=2000 w/ m2.℃=2000J/ m2.℃.s
则 F＝＝=8.9m2
则
选择型号 TBH400-8.9-1.0/1.0
◆ 温控阀的选择：
假设处理量为300T/H，温升△T=20℃，则其所吸收的热量
Q=C*m*△T＝4.2KJ/℃.Kg * 300T/h * 1000kg/m3 * 20℃＝25200000KJ/h
蒸汽参数为150℃，0.5MPa，通过查《小型热电站实用设计手册》P10可得其饱和汽焓h为2748.5 KJ/Kg,则需要的蒸汽质量为：
m＝Q/h＝25200000 KJ/h /2748.5 KJ/Kg＝9169 Kg/h
又因为其饱和汽比容v＝0.37481 m3/Kg，所以
需要蒸汽的体积V＝m*v＝9169 Kg/h *0.37481 m3/Kg＝3437 m3/h
由P326汽水管道介质的允许流速表可知：
主蒸汽管道蒸汽流速为40－60m/s，现取50m/s
则温控阀口径为
得 r＝77.9mm
所以选取温控阀的直径d＝155，标准化为DN150。
4.1石灰投加量的计算(每立方米处理水消耗100％CaO的克数)
（1）当HCA≥HZ时，按下列公式计算：
CaO＝28（HZ＋CO2＋Fe＋K＋a）
（2）当HCA<HZ，石灰投加量的计算公式按下式计算：
CaO＝28（2HZ－HCA＋CO2＋Fe＋K＋a）
式中
CaO ―― 石灰投药量（g/m3）
HCA ―― 原水中的钙硬度（mmol/L）
HZ ―― 原水中的碳酸盐硬度（mmol/L）
28 ―― CaO摩尔质量的一半（g/mol）
CO2 ―― 原水中游离二氧化碳的含量（mmol/L）
Fe ―― 原水中的含铁量（mmol/L）
K ―― 凝聚剂（铁盐）的投加量（mmol/L）
a ―― 石灰Ca(OH)2过剩量，一般为0.2～0.4 mmol/L
※ 水质、水量状况----处理规模：Q=300 m3/h 钾=11 mg/L 钠=66 mg/L
镁=63 mg/L 3价铁=0.03mg/L 2价铁=0.66mg/L
全铝=6.66 mg/L 2价钡=0.13mg/L 锰=0.03mg/L
锶=0.77mg/L
氯离子=143 mg/L 硫酸根=27mg/L 重碳酸根=650mg/L
硝酸根=3mg/L 硅酸根=33.3mg/L 氟=1mg/L
聚磷酸盐 =70 mg/L 悬浮物=23mg/L
氨型氮(NH3-N)=5 mg/L 甲酸盐=133 mg/L
钙离子(Ca++)=190 mg/L 甲醇(CH3OH)=23mg/L
硫化氢（H2S）=13mg/l 二氧化碳（CO2）=13mg/L
氢化氰HCN)=2 mg/L 滴胶卡制作硫氧化碳(COS)=1.3mg/L
BOD5=10 mg/L CODcr=33 mg/L
设计进水水质投标人应按以上实际进水水质恶化30%后的水质进行设计。
在此水质中，由于
HCA ＝ 〔190 mg/L/20g/mol〕*1.3＝12.4 mmol/L
HZ ＝〔650 mg/L/61g/mol〕*1.3＝13.9 mmol/L
CO2 ＝〔13 mg/L/44g/mol〕*1.3＝0.38 mmol/L
Fe ＝〔0.66 mg/L/28g/mol〕*1.3＝0.03 mmol/L
K按照投加10mg/l计算，则K ＝〔10 mg/L/56g/mol〕*1.3＝0.23 mmol/L
因为 HCA<HZ，石灰投加量的计算公式按下式计算：
背板制作
CaO＝28（2HZ－HCA＋CO2＋Fe＋K＋a）
=28(2*13.9-12.4+0.38+0.03+0.23+0.4)
=460.32g/m3
则每小时氧化钙的投加量为：460.32 g/m3*300 m3/h＝138Kg/h
考虑到石灰质量和投加条件，石灰的有效利用率一般为50-80%，实际投加的石灰量为：138/0.5-0.8=276-172.5Kg/h。
4.2石灰处理后的水质
经石灰处理后，水中OH－剩余量保持在0.1～0.2mmol/L的范围内，水中碳酸盐硬度大部分被除掉，根据加药量及水温的不同，残留碳酸盐硬度可降低到0.5～1.0mmol/L，残余碱度达0.8～1.2 mmol/L，有机物去除25％左右，硅化物去除30％～35％，铁的残余量＜0.1mg/L（出水悬浮物＜20mg/L，一般可达10mg/L以下，PH～10－10.3）。石灰处理后的总残余硬度：
HC = HY + HZC + K （mmol/L）
式中
HC ―― 石灰处理后的残余硬度（mmol/L）
HY ―― 原水中的非碳酸盐硬度（mmol/L）
HZC ―― 软化后水中残留的碳酸盐硬度（mmol/L），一般为0.5～1.0mmol/L
则
HY ＝Hca + Hmg － H碳酸盐
＝｛〔190 mg/L/20g/mol〕+〔63 mg/L/12g/mol〕－〔650 mg/L/61g/mol〕｝*1.3＝5.3 mmol/L
HC = HY + HZC + K = 5.3 + 1.0 + 0.23 = 6.53mmol/l
H总硬度 ＝ Hca+mg＝〔190 mg/L/20g/mol〕+〔抗生素制作方法63 mg/L/12g/mol〕＝14.75 mmol/l
所以理论计算硬度去除率计算为
（14.75－6.53）/14.75＝56%。
设计进水水质均按实际际进水水质恶化30%后的水质进行设计,下述污染物可通过投加石灰及混凝剂脱除。
镁离子:81.9mg/l 钙离子:247 mg/l 重碳酸根:845mg/l
硅酸根:43.3mg/l 聚磷酸盐:91mg/l 悬浮物:52mg/l
BOD5:13mg/l CODcr:42.9mg/l
各污染物的去除率为:硬度可去除70％，有机物去除25%，硅化物去除30%，总磷的去除率为70%,其中需要投加聚铁（10mg/l左右）。
1)脱除钙硬度产生的沉淀：
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCＯ3↓ + 2H2O
162 200
700.2（247*0.7*162 / 40）
则每立方米污水产生CaCＯ3沉淀的量为:200*700.2/162=864.5g
2)脱除镁硬度产生的沉淀：
Mg(HCO3) 2+2Ca(OH)2 2CaCＯ3↓+ Mg(OH) 2 服装人台↓ +2H2O
146 200 58
348.8（81.9*0.7*146/24）
则每立方米污水产生CaCＯ3沉淀的量为:200*348.8/146=477.8g
产生Mg(OH) 2沉淀的量为:58*348.8/146=138.6g
3)脱除硅化物产生沉淀的量
43.3*0.3=13mg/l＝13 g/m3
4)脱除聚磷酸盐产生沉淀的量
5Ca2++4OH-+3HPO4→2Ca5OH（PO4）3+3H2O
288 1004
63.7(91*0.7)
则每立方米污水产生Ca5OH（PO4）3沉淀的量为:1004*63.7/288=222g
5)脱除悬浮物产生的污泥量
出水悬浮物小于15mg/l，因此每立方米污水污泥量为:52-15=37g
6)去除有机物产生的污泥量为:
BOD5、CODcr均为有机物的量度以COD为准，
因此每立方米污水污泥量为:42.9*0.25=10.3g
7)投加聚铁每立方米污水产生的污泥量为:10g
综合上述七项，则每立方米污水产生的总污泥量为：
864.5+477.8+138.6＋13＋222＋37＋10.3＋10＝1773.2g
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