水处理工艺规程.doc

齐化集团有限公司 发布2007-12-10实施2007-12-01发布水处理生产工艺规程QH/GY40032007Q/QH齐化集团有限公司企业标准编写：校对：审核：彭祥贤、孙德胜复核：陈立志审批：马进平目录1、主题内容及范围-12、生产方式-13、产品说明-14、原材料质量标准-25、化学反应原理及方法-26、生艺概况-57、工艺生产过程-58、生产工艺条件及生产控制指标-79、安全生产基本原则810、生产能力-811、原材料、动力消耗定额-8附录一、设备一览表-10水处理生产工艺规程1.主要内容及范围水处理是地下水经除铁、除二氧化碳降碱度，降硬度等过程，得到的软化水。适用于低压锅炉水处理。主要供给一台20t/h炉，和两台358t/h炉用水及固碱作为泵冷却水。2.生产方式：氢钠并联法3.产品说明3.1化学名称：软化水分子式：H2O分子量：18结构式：H-O-H3.2性质3.2.1物理性质：无色、无味透明的液体。3.2.2化学性质：3.2.2.1因显弱碱性，可使甲基橙指示剂呈黄色。3.2.2.2滴入氨一氯化铵缓冲溶液的软化水，可使铬兰K指示剂变蓝紫色或蓝色。3.2.2.3中间产物应显弱碱性。3.2用途供给锅炉用水，保障蒸汽品质合格，及防止锅炉结垢，腐蚀等现象发生。3.2.4质量标准硬度0.03mgN/L碱度1.82.2N/L4原材料质量标准4.1主要的原材料来自大井的地下水称为原水具有以下特点：4.1.1水中悬浮杂质，胶体杂质及细菌较少。4.1.2水质和水温较稳定。4.1.3溶解氧少而游离的CO2含量较高。4.2辅助材料4.2.1盐酸来自高纯盐酸的浓度为30%，密度为1.149克/立方厘米的盐酸，用以使氢离子交换器恢复其交换能力操作过程中的材料。4.2.2盐26%的NaCl水溶液来自盐水，其密度为1.197克/立方厘米，用于使钠离子交换器恢复其交换能力操作过程中的材料。5化学反应原理及方法5.1除铁器除铁的生产原理及方法5.1.1生产原理利用二价铁离子的强还原性容易被氧化剂氧化成三价铁离子，三价铁离子在水中发生水解反应，生成难溶化合物氢氧化铁，氢氧化铁沉淀析出，从而达到除铁目的。5.1.2生产方法利用曝气法和接触催化法相接合的方法除铁。曝气法的反应如下： Fe(HCO3)2Fe(OH)2+2CO22Fe(OH)2+1/2 O2+H2O2Fe(OH) 3接触催化物的反应如下两种；3MnO2+O2MnOMn2O7MnOMn2O7+4Fe2+2H2O3MnO2+4Fe3+4OH-2Fe2+2MnO2+H2O2Fe3+Mn2O3+2OH-反应生成的三价铁离子立即水解成絮状的Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3沉淀经锰砂和石英砂滤层后被从水中除去，同时石英砂垫层还能将水中的悬浮物等杂质滤掉。5.2离子交换剂使水软化的原理及方法原理：离子交换剂是一种反应性的高分子电解质，目前水处理选用的是苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂（氢型交换剂用RH表示，钠型交换剂用RNa表示）而强酸性交换剂在水中电离出H+或Na+的能力较大，当水通强酸性交换剂时，水中的Ca2+和Mg2+与交换剂中的H+或Na+进行等当量的交换反应，使水中的Ca2+和Mg2+吸附在交换剂上，降低水的硬度主要反应原理如下：除铁水经过氢型离子交换树脂时发生如下反应。与碳酸盐硬度的交换反应： Ca Ca2RH+ (HCO3)2 R2 +CO 2+H 2OMg Mg与非碳酸盐硬度的交换反应： Ca SO4 Ca H2SO42RH+ Cl2 R2 + 2HClMg SiO3 Mg H2SiO3除铁水或中间水经过钠型离子交换树时的反应： Ca Ca 2RN2+ (HCO3)2 R2 +2NaHCO3Mg Mg Ca SO4 Na2SO4 Ca2RN2+ Cl2 2NaCl + R2 Mg SiO3 Na2SiO3 Mg由以上反应可以看出：水中的钙镁等阳离子与交换剂中的H+或Na+进行等当量反应，水中的钙镁等阳离子吸附到交换剂上，交换剂中的H+或Na+被置换到水中，因而水被软化当离子交换剂失效后，为恢复其交换能力，利用离子反应的可逆性，用HCl或NaCl的溶液通过已失效的交换剂，恢复其交换能力。Ca Ca 2+ R2 +2Na+ +2RNa Mg Mg 2+Ca Ca 2+ R2 +2H+ +2RH Mg Mg 2+这样就可以使交换剂重复使用，恢复其交换能力。再生方法：采用无顶压逆流再生法。再生操作详见于岗位操作法中的操作工序。5.3脱碳风机排出CO2的原理及方法原理：当溶解于水中的CO2与空气接触时，由于逆向鼓入的空气中的二氧化碳分压力很小（约占大气压力的0.03%）这时溶于水中的CO2容易不断排出，直至其分压力平衡为止，由于鼓风机不断把新鲜空气送入除铁器，则含大量CO2的空气就不断排出，因此游离的CO2不断从水中排出，达到除去水中CO2的目的。方法：含CO2的水自上而下即配水设备淋下，通过填料层后流入中间水箱而用来除CO2的空气由鼓风机自下而哂纳感送入，通过与水接触时，将水中CO2气析出而带走。6工艺概况生 水 罐除铁水箱钠离子交换器 +氢离子交换器除 铁 器大井水软化水箱软化水分水器中间水箱钠离子交换器用户水处理工艺流程简图7生产工艺过程7.1生产过程来自外网的井水进入生水缓冲罐、由生水泵打入除铁器中，同时打开曝气阀，经锰砂过滤除铁后，送入除铁水箱中，由除铁水泵打入氢离子交换器钠离子交换器中（当无钠离子交换器时运行氢离子交换器的补水阀）氢离子交换器和钠离子交换器的混合水经脱碳塔除去CO2后，送入中间水箱，再由中间泵打入钠离子交换器后，进入软化水箱，最后由供水泵经分水器送给各个用水单位。7.2再生过程离子交换器运行一段时间后，软水的硬度超过水质标准时，则认为交换剂已经失效，为了恢复其交换能力，需要对交换剂进行再生，具体步骤如下：小反洗 放水 进再生液 逆向冲洗 小正洗 正洗定期进行大反洗。注：交换器运行1020周期后，进行大反洗，再生液为小反洗时的一倍，其它步骤不变。8生产工艺条件及生产控制指标8.1生产工艺条件一览表序号设备名称工艺条件名称单位控制范围计量仪表备 注1除铁器进口压力MPa0.4压力表2除铁器反洗进口压力MPa0.2压力表3氢离子交换器进口压力MPa0.4压力表4氢离子交换器小反洗流速m/h105氢离子交换器进再生液流速m/h56 氢离子交换器小正洗流速m/h1020流量计7氢离子交换器正洗流速m/h15流量计8钠离子交换器进口压力MPa0.4压力表9钠离子交换器小反洗流速m/h1010钠离子交换器进再生液流速m/h511钠离子交换器浸泡时间分钟4512钠离子交换器小正洗流速m/h1020流量计13钠离子交换器正洗流速m/h15流量计8.2生产控制指标一览表序号控制名称控制项目控制指标取样地点分析周期分析方法1 碱度软化水1.82.2mgN/L分配台1次/h酸碱滴定 2硬度软化水0.03mgN/L分配台1次/h铬合滴定 3Fe2+含量除铁器0.3mgN/L取样管2次/周吸收光谱法 4碱度中间水箱1.82.2mgN/L罐底1次/h酸碱滴定 5硬度中间水箱0.03mgN/L罐底1次/h铬合滴定 6硬度氢离子交换器1.07.0mgN/L出口1次/h酸碱滴定 7硬度氢离子交换器0.03mgN/ L出口1次/h铬合滴定 8碱度钠离子交换器1.82.2mgN/L出口1次/h酸碱滴定 9碱度钠离子交换器0.03mgN/L出口1次/h铬合滴定 10酸再生液浓度酸喷射器46%取样管 11酸再生液浓度酸喷射器1.0181.028g/cm3取样管比重计 12盐再生液浓度盐计量箱810%盐液泵出口 13盐再生液浓度盐计量箱1.0561.071 g/cm3盐液泵出口比重计 14液位生水缓冲罐2.55m 15液位除铁水箱2.55m 16液位中间水箱1.52.5m17液位软化水箱2.55m9安全生产基本原则9.1原材料的毒性及急救方法原材料中的辅助材料是30%的盐酸有烧伤力，若身体直接接触或溅进眼睛里，需立即用大量清水冲洗，严重者送医院处理。9.2在配药过程中需使用电炉子加热使其溶解，在此期间一定要严格按规程办，注意用电安全。9.3生产操作中的安全技术9.3.1操作工必须经过严格培训、操作时严格按照操作规程操作、保证设备的安全生产运行，不误生产。9.3.2必须每小时化验一遍水样并做到准确。9.3.3电、汽必须保证密封，如发现漏电、漏汽，不能擅自修理应找相关单位处理。9.3.4室内不能长明灯、长流水。9.3.5严格按交接班制交接班，做到发现问题及时记录解决。9.4设备安全规定9.4.1平时亦保证备品备件齐全，以保证设备出现故障时及时处理，从而保证生产的正常运行。9.4.2规律性的对设备进行保养、检修。9.4.3经常检查设备，做到及时发现问题，及时解决问题。9.4.4拆卸、安装设备时，一定要按设备本身的性能和规定操作，保证设备安全运行，9.5操作人员注意事项9.5.1严格遵守操作规程，以免出现失误。9.5.2上岗前必须穿戴好劳动保护用品。10.生产能力按原设计水处理每小时生产软化水100吨。11.原材料、能量消耗定额11.1动力消耗（按满负荷计）序号名称规 格单位定额消 耗 量备注 1水泵IS泵台（4）45kw450.752430497200度满负荷 2反洗泵IS台（1）55kw550.751301237.5度1h/1天 3盐液泵IS台（1）7.5kw7.520.75222.5度2次2h/月 4脱摊风机Q=5000m3/台台（1）5.5kw5.50.7524302970度满负荷11.2 原材料消耗定额（按满负荷计算）酸消耗（不包括大反洗）H+罐的运行周期为：T运=0.7852210402.5 =9.18小时15.6550月耗酸量= 2430 2.05 160.78吨 9.18 盐消耗Na+失效处理每次耗盐量为6.5吨。附录1、设备一览表容器类序号设备名称规格及型号材 料数 量备 用 1 生水缓冲罐=120m3,50006000A31自制 2除铁水箱=75m3,40006000A31自制 3中间水箱=50m3,45003000A31自制 4软化水箱=75m3,40006000A32自制 5分水器2732860A35自制 6盐酸贮罐=5.78m3,16004000玻璃钢1买进 7盐液贮罐=10m3,18003400A31买进 8盐计量箱=20m3,3500200A31买进机泵类设备名称技 术 规 格配用电机数 量产 地除铁反洗泵H=32m，Q=400m3/hN=55kw，n=1450r/min1长春生水泵H=50m，Q=2