给水局部处理设计.pdf

第九篇!给水局部处理设计第一章!给水深度处理本章所述给水深度处理是指在所设计建筑物范围内“对城市自来水或局部饮用水源的某些水质项目“进一步处理的工艺设计!一!作用与特点# 一%原因“ -建筑物所在地的自来水某些水质指标“有时低于自来水厂出厂时的水质!$ -高级宾馆’涉外旅游等建筑物“对给水某些水质项目的要求“超过现行 * 生活饮用水卫生标准+的规定“或要求按某外国水质标准等!# 二%处理效果“ -除浊!去除水中悬浮物质“提高水的透明度!$ -脱色!去除水中铁’锰等重金属氧化物和有机物所导致的色度!% -除臭!去除酚类’石油类’藻类和植物腐烂所产生的异臭及加氯杀菌所产生的臭味!I > %可以使臭氧分解!将含臭氧尾气引入气体淋洗装置“用 ’ 4J ; I >溶液进行淋洗“可以有效的处理含臭氧尾气“且运行成本较低!I _ @$% ’次氯酸钠 # J ; I _ @ %%种“其优’ 缺点比较见表 1# “# % !在给水深度处理系统中作为氧化剂投加时“投加点一般在砂过滤前或投加凝聚剂前“投加量应略大于折点加氯量“接触时间应在一小时左右“在给水深度处理系统中“用于杀菌剂投加时“投加点在活性炭吸附装置以后“系统出水端投加量为 + - %, + - ’ 3 ? ) (或控制残余活性氯量 + - + ’, + - % 3 ? ) ( !% 种加氯药剂的比较表 1# “# %药剂品种优!缺!点适!用!范!围!液氯!“ -制水成本低!$ -操作简单“投量准确可靠!% -无庞大的设备! _ @ %溶液的方法制取的含次氯酸钠溶液“溶液为淡黄色透明体“= >值为 1 - %, “ “ !含有效氯为 ., “ “ ? ) ( “可以直接向水中投加“次氯酸钠溶液的投加方式和所用设备“与漂白粉的投加方式和设备相同!将图 1# “# 0和图 1# “# 1两种系统中的漂白粉溶药池’溶液池取消“以次氯酸钠发生器取代“即可用于次氯酸钠溶液的投加!# $ %次氯酸钠发生器以电解食盐法生产次氯酸钠溶液的发生器“其基本工艺组成“见图 1# “# “ + !次氯酸钠发生器有多种型号的定性产品“技术性能及适用要求有较大的差别“应按照水处理系统要求的有效氯投加量’操作运行条件等项技术要求选用“选用时应注意 I > %交替处理!六!细过滤细过滤又称微孔过滤’精密过滤“通常指微孔孔径在 “ !至 “ + + !的过滤设备!可以滤除砂过滤所不能滤除的微粒或破碎的活性炭粉末“在给水处理’纯水制取系统中“作为保安$0./$第九篇!给水局部处理设计过滤设备广泛应用!细过滤器由外壳及微孔滤元两部分组成“基本构造见图 1# “# “ % “外壳可用工程塑料或不锈钢等材料制作!图 1# “# “ % !细过滤器示意“ ,出水管)$ ,多孔板)% ,微孔滤元)时的过滤流量与公称孔径之间的关系“大致如下 I > 溶解固形物%E + - $E + - $$“//$第二章!水!质!软!化燃用固体燃料的水管锅炉!水火管组合锅炉及燃油燃气锅炉的水质标准表 1# $# $项!目给!水锅!水工作压力: ;!1 0D “ +I > 溶解固形物%E + - $E + - $E + - $$ -要求软化后的水质# “ %工业用软化水水质要求“按所服务工业的工艺要求确定!# $ %中’低压蒸汽锅炉’热水锅炉的给水水质标准“按国家标准 * U B “ ’ / . ,0 ’低压锅炉水质标准+的规定“参照锅炉的类型和各种特性参数确定软化水水质“见表 1# $# “ ’表1# $# $ ’表 1# $# % !热水锅炉水质标准1# $# %项!目供!水!温!度!1 ’ F采用锅内加药处理9 1 ’ F采用锅外加药处理补 给 水循 环 水补 给 水循 环 水悬浮物 # 3 ? ) ( %!$ +!’ +总硬度 # 3 H C ) ( %!% - ’!+ - .= > !值#/“ +, $ +#/0 - ’, “ +$$//$第九篇!给水局部处理设计项!目供!水!温!度!1 ’ F采用锅内加药处理9 1 ’ F采用锅外加药处理补 给 水循 环 水补 给 水循 环 水溶解氧 # 3 ? ) ( %!+ - “!+ - “含油量 # 3 ? ) ( %!$!$# 三%系统选择“ -主要依据处理水量“进水水质’要求的软化水水质“建设投资’运行费用’操作管理水平“再生剂供应情况等等因素“通过技术经济比较选择软化水处理系统!$ -在进入离子交换器前水质应符合表 1# $# % ’镁 # K ? %离子“与交换剂的可换离子 # 钠 # J ; %离子发生交换“钙’镁离子为交换剂所吸附“钠离子进入水中取代钙’镁离子“从而使水消除硬度成分得到软水“此过程称为钠离子交换!其反应方程式如下 O _ ;# > _ I%%$ _ @$ P I{}())> _ I% g$_ ; O $ J ; _ @ ! !!! J ;$P I O K ?# > _ I%%$ _ @$ P I{}())> _ I% g$K ? O $ J ; _ @ ! !!! J ;$P I _ @ %溶液中再生“恢复交换能力后继续使用!其反应方程式如下 O $ J ; _ @$ g J ; O _ ; _ @$ g$())K ? O $ J ; _ @$ g J ; O K ? _ @$ 经过钠离子交换后原水水质发生如下变化!# “ %组成原水总硬度 # 包括永久硬度和暂时硬度%的钙’镁成分“全部为钠离子所取代“出水残余硬度 # 总硬度%很低“软化效果稳定!# $ %组成原水碱度的成分不变化“出水碱度与进水碱度相等“原水水质组成中的其他阴离子成分也不发生变化!# % %原水的总含盐量略有增多“其增加的数量与原水中钙’镁离子的含量有关!钙离子为钠离子取代“分子量增大 “ ’ 4$ %# $ + $ +()6 + - “ ’)镁离子为钠离子取代“分子量增大0 1 4$ %# “ $ - “ ’ “ $ - “ ’()6 + - 0 1!$ -交换剂特性常用于钠离子的交换剂“有磺化煤和人工合成离子交换树脂两种“目前磺化煤的生产厂甚少“本节仅介绍人工合成离子交换树脂的有关特性数据!# “ %树脂牌号适用于钠离子交换的树脂为苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂“按化工部标准 # > U$# 0 0 > %0, “ + 4最高允许温度 型!# % %工艺性能+ + “D /树脂用于钠离子交换的工艺性能“设计时可采用表 1# $# .所列数据!+ + “D /树脂工艺性能数据表 1# $# .再!生!方!法顺!流!再!生逆!流!再!生运行流速 # 3) 2 %“ +, $ ’“ ’, $ + !瞬时 % +再生剂品种J ; _ @再生液浓度 # 4%’, “ +%, ’再生剂耗量 # ? ) H C %“ + +, “ $ +0 +, “ + +工作交换容量 # 3 H C ) ( %0 + +, “ + + +由于逆流再生技术具有出水水质好“再生剂用量低等一系列优点“在国内已被普遍采用!# 二%单级钠离子交换软化水系统及工艺计算按逆流再生工艺设计的单级钠离子交换软化水水系统见图 1# $# “ !单级钠离子交换软化水系统的工艺计算程序’计算公式及计算实例见表 1# $# “ $ !图 1# $# “ !单级钠离子交换软化水系统“ ,流量计)$ ,逆流再生钠离子交换柱)% ,软化水箱) O a6 “ - “ + 3 H C ) (_ ; 6 “ - 0 ’ 3 H C ) (K ? 6 “ - “ 配制再生液用软化水量 b%6 b$再生历时 L“L“6b%D . + Y%E$ E$再生液流速g“6 “ + + ? ) H CU“6“ + +D “为 ’ 4J ; _ @溶液的重量浓度;“6 ’ “ - / / ’ ? ) (逆流再生E$6 $, ’ 3) 2.树 脂 清 洗 计 算小反洗流速 E% 小反洗时间 L$ 小反洗用水量b# > _ I%%())$g# _ I I %$_ ; O $ >$IO _ I566$$“0/$第二章!水!质!软!化$ g _ I I >O K ?# > _ I%%())$g# _ I I %$K ? O $ >$IO _ I566$进水中的碱度经弱酸氢离子交换后生成的 _ I$“经过除二氧化碳器后除去! 饱和后的弱酸树脂“在盐酸 # > _ @ %溶液 # 或硫酸 >$P I O $ > _ @$ g _ I I >O _ ; _ @$ g# _ I I %$())K ? O $ > _ @$ g _ I I >O K ? _ @$ $ -弱酸氢离子交换树脂弱酸氢离子交换树脂“通常使用丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂“市售有凝胶型与大孔型两类产品“牌号甚多“如 “ “ + ’“ “ “ ’“ “ $ ’“ “ . ’N“ “ +’N“ “ “’N“ “ .等“其主要技术性能综合 如下 !/ +, 0 + 4湿真密度 _ m 高位 ZG, , ,弱酸氢离子交换柱出水碱度泄漏量 # 3 H C ) ( % “数值上 ZG6 >G! 几种填料技术特性表 1# $# 0名!称规!格# 3 3 %填料个数# 个) 3%%空隙率# 3%) 3%%表面积 P# 3$) 3%%水力半径# 3 %当量直径 *# 3 %单位重量# 5 ? ) 3%%拉希环. $ ’D $ ’D $ - ’ & 1 + + +# 乱堆%+ - / 0“ 1 ++ - + + & “ “+ - + “ . & $’ + +# 瓷%鲍尔环. % 0+ - 0 /“ ’ ’+ - + + ’ . “+ - + $ $ & ’1 0多面空心球. $ ’0 ’ + + ++ - 0 && . ++ - + + “ 0 %+ - + + / % $“ & ’多面空心球. ’ +“ “ ’ + ++ - 1 +$ % .+ - + + % 0 “+ - + “ ’ $ ’“ + ’注&鲍尔环’多面空心球按聚丙烯材料计算重量! 进入除二氧化碳器水中二氧化碳含量按下式计算&_“6 & &# Z+# ZG% 式中!_“, , ,进水中二氧化碳含量 # 3 ? ) ( % ! 除二氧化碳器出水中残余二氧化碳含量为 ’, “ + 3 ? ) ( !除二氧化碳器负荷为 _“减 ’, “ + 3 ? ) ( ! 钠离子交换负荷按下式计算&>$6 >+# >“ 式中!>$, , ,钠离子交换负荷 # 3 H C ) ( % ) >+, , ,进水中总硬度 # 3 H C ) ( % ! 钠离子交换出水残余硬度 + - + % 3 H C ) ( “在计算中可忽略不计!弱酸氢 # 钠离子交换串联系统的工艺计算’计算程序’计算公式’计算实例列于表 1#$# 1 !$&0/$第九篇!给水局部处理设计弱酸氢 # 钠串联系统工艺计算表 1# $# 1$’0/$第二章!水!质!软!化$.0/$第九篇!给水局部处理设计$/0/$第二章!水!质!软!化# 四%顺流再生固定床顺流再生固定床的基本构造与逆流再生固定床的基本构造大致相同“可参见图 1# $#$ “% “主要的不同处如下&图 1# $# 1 !除二氧化碳器解吸系数 a注&适用条件为填料 . $ ’D $ ’D %拉希环)淋水密度 C 6 . + 3%) 3$$2 !$00/$第九篇!给水局部处理设计“ -用于弱酸氢离子交换的交换柱本体“应能耐酸性腐蚀!故用碳钢制作的交换柱“通常应选用内部有橡胶衬里层的产品!$ -小型顺流再生固定床无中排液装置“其余规格尺寸与小型逆流再生固定床相同!% -较大口径的顺流再生固定床通常在树脂层面以上 “ ’ +, $ + + 3 3处设再生液分布装置!五!软化水站房设计“ -确定水处理系统后“应计算与核实系统的工艺平衡’流量平衡和压力平衡“并按水处理系统长期’安全运行的需要“配置必要的辅属设备’如水箱’水泵’再生设备’配电设备’水质监控与自动控制设备’维修设备’化验设施’值班休息场所等等!$ -站房所在位置应靠近主要用水点“小型软化水站可与最大用水车。