山东神达化工有限公司水系统基础知识培训

培训教材1版水处理基础知识第1页共90页水处理基础知识1供培训用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目录一、系统简介21、系统简介2二、循环水场41、循环水场概述42、技术分类及特点83、生产工艺原理154、工艺流程说明225、主要设备简介23三、污水处理场251、污水处理场概述252、生产工艺原理253、工艺流程说明374、工艺流程简图51四、除盐水、凝结水站521、水站概述522、生产工艺原理533、工艺流程描述704、装置主要设备简介715、装置主要控制回路简介776、装置主要三废排放80一、系统简介1、系统简介山东神达化工有限公司、山东昊达化学有限公司DMTO系统配套工程水处理系统为100万吨/年甲醇制烯烃装置、20万吨/年聚丙烯装置、10万吨/年EVA装置、12万吨/年环氧乙烷装置、及12万吨/年非离子表面活性剂装置的配套项目，系统内有净水场、生产给水及消防加压泵站、循环水场、污水处理场、除盐水站、凝结水站以及雨水收集及事故水防控设施等。净水场采用“高效絮凝沉淀池V型滤池”处理工艺，设计产水规模为1200M3/H；出水水质满足石油化工给水排水水质标准SH30992000中生产给水的水质指标要求。生产给水及消防加压泵站主要负责全厂高、低压生产给水管网及消防管网的供给；循环水场主要供给各主装置、供热中心及空分等，设计规模为45000M3/H，循环冷却水给水温度32，循环冷却水回水温度42，供水压力为045MPA，回水压力为025MPA。循环水系统中氯离子含量200MG/L。污水处理场主要是对主装置的生产废水进行预处理，处理后的生产废水通过园区污水管网排至园区污水处理厂进行深度处理。目前该系统设计规模为300M3/H，全厂生产污水统计水量为2464M3/H,生活污水统计水量365M3/H；含盐污水1621M3/H，按200M3/H规模考虑。除盐水、凝结水站包括除盐水站、凝结水站及热水站，厂房内统一布置。除盐水站采用反渗透两级混床处理工艺，水站设计能力为300M3/H凝结水站主要通过收集来自主装置的高温凝液，经换热降温后由除油除铁混床处理工艺生产出合格的除盐水，设计能力200M3/H。除盐水站、凝结水站为供热中心中压锅炉、DMTO及EVA余热锅炉提供除盐水，供水压力为07MPA,出水水质PH值8893，电导率02S/CM，SIO2002MG/L，FE30UG/L,CU5UG/L,硬度0MG/L，油03MG/L。全厂系统雨水管网采用明沟排水方式，雨水系统末端设置初期雨水监控池，有效池容为10000M3。事故水池主要考虑发生事故时装置的最大消防水量及系统配套设施的最大消防水量，设计池容为10000M3。甲醇罐区及混合罐区发生事故时，事故水暂存于防火堤内。二、净水场21工艺的选择主要处理工艺的比较211混合混合是原水与混凝剂进行充分混合的工艺过程，是进行絮凝和沉淀的重要前提，混合是混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部，并使水中胶体颗粒脱稳的过程。混合的方式有很多种，常见的有管式静态混合器混合、机械混合和直列式混合器混合。管式静态混合器混合利用净水厂进水管的水流，通过管道或管道零件产生局部阻力，使水流发生湍流，从而使水体和药剂混合。管式静态混合器混合的优点是设备简单，占地面积小；缺点是当水量减小时，可能在管中絮凝沉淀，一般的管式静态混合器混合效果较差。机械混合依靠外部机械供给能量，使水流产生紊流，它的优点是水头损失小，适应各种流量变化，能使药剂迅速而均匀的扩散至水体中，同时使胶体颗粒脱稳，节约投药量等；缺点是增加相应的机械设备，需消耗电能，同时也增加相应的机械设备的维修及保养工作，管理维修比较复杂。直列式混合器混合利用水流通过列管产生的高频漩涡，使数种物料充分混合。它具有混合效果好，构造简单，制作安装方便，水头损失小等特点，与常规混合设备相比，可节约药剂2030，运行费用低。212絮凝絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，从而形成较大的絮粒，以适应沉淀分离的要求。为了达到理想的絮凝效果，必须具备两个主要条件，一是具有充分絮凝能力的颗粒；二是保证颗粒获得适当的碰撞接触而又不致破坏的水力条件。絮凝池的形式根据水质、水量、净水工艺高程布置、沉淀池形式及维修条件等因素确定，其形式有折板絮凝池、机械絮凝池、网格絮凝池和星形絮凝池等。折板絮凝池是利用在池中加设一些扰流单元以达到絮凝所要求的紊流状态，使能量损失得到充分利用，停留时间有所缩短。折板具有多种形式，常用的有多通道和单通道的平折板、波纹板等。折板絮凝池可布置成竖流式或平流式，目前多采用竖流式。折板絮凝池的优点是絮凝时间较短，容积较小，絮凝效果较好；其缺点为折板絮凝池的构造较为复杂，造价较高，且水量变化影响絮凝效果，絮凝不充分，形成矾花颗粒较小、细碎、比重小、沉淀性能差，同时药剂消耗量大，水力负荷差，适于水量变化不大的水厂。机械絮凝池优点为絮凝效果较好，水头损失较小，絮凝时间约为1215分钟。由于增加了机械设备，搅拌桨的转速调整可适应不同的水量和水质，但对机械设备质量要求较高，机械设备维护量大，管理比较复杂，机械设备投资高，运行费用大。网格絮凝池网格絮凝池是应用紊流理论的絮凝池。絮凝池分成许多面积相等的方格，水流上下交错流动，直至出口，在全池约三分之二的分格内，垂直水流方向放置网格或栅条，在水流通过时，形成了良好的絮凝效果。但当水量发生变化时将影响絮凝效果，根据已建的网格和栅条絮凝池的运行经验，还存在末端池底积泥现象，少数水厂发现网格上滋生藻类、堵塞网眼现象。星形絮凝池星形絮凝设备主要原理是利用边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应，在絮凝池中顺水流方向布置隔板，垂直水流方向设置翼片，使水流产生高频漩涡，为药剂和水中颗粒的充分接触提供了微水动力学条件，并产生密实的矾花，设计时可进行水力分级和流态的控制得到理想的絮凝效果，絮凝时间短，施工方便，管理维修简单，对原水水量和水质的变化适应性较强，絮凝效果稳定。213沉淀水处理中的沉淀工艺是指在重力作用下悬浮固体从水中分离的过程，它担负着去除8099以上悬浮固体的作用，是主要的净水构筑物之一。沉淀池的常用形式有很多平流沉淀池、斜管沉淀池、V形沉淀池等。平流沉淀池其优点为构造简单；操作管理方便；施工较简单；它的缺点是占地面积大，排泥较困难，投资高，沉淀效果差。斜管沉淀池斜管沉淀池采用浅池理论，在降低占地面积的情况下，尽量增加有效的沉淀面积，降低沉淀池的水力半径R，从而使雷诺数RE更小，使氟劳德数FR大大提高，减少沉淀时间，以达到改善沉淀池水力条件的目的。根据理论分析，斜管的水力半径较小，FR数也较大，据此这种沉淀方式应很好，但经过几十年的实际工程应用中发现，其可靠性远不如想像中的那么好，斜管沉淀池存在很多实际运行问题排泥不畅、易积泥、积泥后不易冲洗干净、且很短时间内就会发生恶化，导致发生设备坍塌事故，严重影响正常的生产。另外斜管沉淀设备还有一个缺点，就是偏流现象较严重，在高浊期易发生池头偏流，低浊期易发生池尾偏流，造成出水水质不稳定。影响了出水水质。V形沉淀池根据浅池理论，在沉淀池中设置V形沉淀设备。本设备利用设备截面差，造成沿重力方向的速度差，从而在上向水流的顶托作用下，斜板沉淀单元内部形成一定厚度的具有自我更新能力的絮体粒子动态悬浮泥渣层。利用接触絮凝和沉淀原理提高沉淀去除率及沉淀负荷。本设备具有外形美观、表面光滑、利于排泥、表面负荷高、设备使用年限长、沉淀效果好等优点。214过滤滤池是地表水厂中不可缺少的净水构筑物，它是将沉淀池出水进一步加以处理成为低浊度水。滤池常用的形式有很多普快滤池、虹吸滤池及V型滤池等。普快滤池普快滤池为下向流，砂滤料的四阀滤池。其优点是有成熟的运行经验，运行稳妥可靠；采用砂滤料，材料易得，价格便宜；池深较浅。可适用于大、中、小型水厂，缺点是阀门较多，单池面积较小，不宜大于100M2。虹吸滤池虹吸滤池是下向流砂滤池，它不需大型的阀门及复杂的冲洗设备，但土建结构复杂，池深较大，反冲洗浪费大量的反冲洗水，且反冲洗的虹吸装置控制较复杂，适用于较大水厂。V型滤池V型滤池为下向流均粒砂滤料，带表面扫洗的气水反冲洗滤池，过滤采用恒水位过滤。其优点是运行稳妥可靠；采用砂滤料，材料易得；具有气水反洗和水表面扫洗，冲洗效果好。V型滤池适用于大、中型水厂，单池面积可达150M2以上。215加氯加氯为前加氯杀藻及后加氯消毒，目前，国内外杀藻、消毒方法有很多种，主要有液氯及次氯酸钠等。液氯消毒液氯的优点是具有余氯的持续消毒作用；成本较低；操作简单；不需庞大的设备。其缺点是原水有机物含量高时会产生有机氯化物，这些物质对人体有害。液氯消毒适用于液氯供应方便的地方。二氧化氯消毒二氧化氯消毒的优点是不会产生有机氯化物；杀菌效果好；具有强烈的强氧化作用，可除臭、去色、氧化铁锰等物质；投加量少，接触时间短，余氯保持时间长。但二氧化氯发生器易产生氯气，危险性较高。次氯酸钠消毒其原理与液氯及二氧化氯较为相近，安全性能较高。216污泥脱水污泥脱水是污泥处理的最后环节，通过脱水，泥饼含固率可达到2035左右，体积大大减小，便于运输和最后处置。污泥脱水可采用自然干化及机械脱水两种方式，由于自然干化占地面积较大，而机械脱水不受自然环境影响，脱水效率高，运行管理方便，自动化程度高，因此，国内水厂一般采用机械脱水方式。机械脱水设备有板框压滤机、带式压滤机及离心脱水机等。板框压滤机板框压滤机工作原理是对密闭板框内污泥进行加压、挤压，使滤液通过滤布排出，固态颗粒被截留，以达到固液分离的效果。压滤泥饼稳定性较好，含固率较高，在2035左右；设备噪音小；其工作状态是间断式工作，运行管理较复杂，需定期更换滤布；工作环境卫生条件较差；由于本身体积大，且辅助设备较多，因此占地面积较大，土建施工要求较高；设备能耗较高。带式压滤机带式压滤机污泥经重力区脱去部分水后，被夹在上下滤带之间，经低压、高压区挤压脱水后带分开。带式压滤机连续工作，管理方便；泥饼稳定性较好，含固率较高，在2030左右；设备噪音小；设备占地面积比板框压滤机小，比离心脱水机大；设备能耗低。由于设备为敞开式，因此工作环境卫生条件较差。离心脱水机离心脱水机主要由高速旋转转鼓和设置在转鼓内部、转速与通体有差异的螺旋输送器组成，污泥在转鼓的高速旋转下，比重大的固体颗粒在离心力作用下迅速沉降并聚集在筒体内壁。由于螺旋输送器与筒体之间存在转速差，聚集在筒体内壁的污泥被推倒转筒锥体部分压实并排出。离心脱水机连续工作，管理方便；全封闭式，卫生条件好；无辅助设备，占地面积小；泥饼稳定性较好；螺旋输送器叶片易磨损，需定期更换；由于转速高，因此设备噪声较大；设备能耗较高。22净水厂处理工艺形式综上所述，净水厂主体处理工艺选用直列式混合器混合、星形絮凝设备絮凝、斜板沉淀设备沉淀；V型滤池过滤；加氯系统选用次氯酸钠消毒；污泥脱水采用离心脱水机。221“微水澄清给水处理工艺技术”简介本方案中混凝沉淀工艺采用“微水澄清给水处理工艺技术”。本技术是传统絮凝沉淀技术的发展与创新，根据微水动力学原理、胶体物理化学理论，融合流体边界层及边界层分离、澄清池接触絮凝理论，提出的絮凝沉淀机理，并形成了“微水澄清给水处理工艺技术”，本项技术已成功应用于多项水处理工程中，并获得了很好的处理效果。直列式混合器直列式混合器在设计中引入了流体微水动力学原理来控制混合微观过程和宏观过程，在相同的水头损失下，大大提高了直列式混合器混合效果。研究结果表明直列式混合器比一般混合器能够提升混合效率和混合效果一倍以上。它的主要原理是使水流通过列管时，在边界层的作用下，产生系列涡旋，并在其后的空间衰减，产生高频涡流，从而使混凝剂复杂的水解产物与原水中的胶体颗粒得到充分混合。直列式混合器采用不锈钢材质，具有强度高，外型美观，安装方便、混合快速高效、低能耗等特点。星形絮凝设备主要原理是利用边界层脱离理论和颗粒碰撞的惯性效应，改变隔板的结构形式，同时改变翼片的形式，改变水流流经翼片附近的流态，更加增强了翼片控制能力，在不同的水流空间，当水流流经翼片后，在周围短时间会形成准均匀各向同性紊流，紊流中夹带了大量尺寸、强度一定的微小涡旋，在不断的流动过程中，茹可夫斯基升力的作用导致涡旋离开原位置并进行彼此碰撞，加大了颗粒的有效碰撞次数，有效地提高了絮凝效果。絮体颗粒碰撞、吸附，絮体本身产生强烈变形，使絮体中吸附絮凝设备实体图能级低的部分由于变形揉动作用从而达到更高的吸附能级，并在通过设备后絮体变得更加密实，提高絮凝效果，缩短絮凝时间。由于絮凝过程的可控程度提高，在水质难处理期，仍可达到理想的絮凝效果。星形絮凝设备导流机构截面为星形，设置13片翼片，设备采用改性PVC材质，连接件一次成型，组合后成组放入絮凝池中，无螺丝等紧固件。具有耐腐蚀性能好，强度高、外形美观、安装方便、絮凝效果好、低能耗、絮凝时间短等特点。V形沉淀设备V形沉淀设备主要原理是综合利用沉淀机理和接触絮凝机理完成沉淀池中颗粒的分离过程。本设备在充分利用沉淀机理的基础上，在设备内设置涡旋强度控制区域，减弱沉淀池中沉淀设备下部一定位置水流中的大涡旋强度，减少沉淀区水流的脉动。当水流在进入设备后，这种结构的特殊性能进一步控制接触絮凝的过程，在不断改变流速流态的过程中，提高矾花颗粒在设备内接触碰撞的几率，彼此吸附连接，只有尺度和密度足以克服水流顶托力等相关因素的矾花颗粒，才能沉落。在不断下沉的过程中，不断吸附微小粒径的矾花颗粒，直至脱离沉淀设备。当矾花重力同水流顶托力及相关作用力维持动态平衡时，更增强了接触絮凝沉淀作用，在设备内一定位置形成密实的、抗冲击能力强、可自动更新且更新周期短的动态悬浮泥渣层，这样使悬浮泥渣层时刻保持很强的过滤、吸附、纳污能力，沉淀效果更好。本沉淀设备材质采用乙丙共聚，具有耐腐蚀性能好，外形美观、表面光滑利于排泥、上升流速大、表面负荷高、沉淀效果好、安装方便等特点。222工艺流程根据原水水源及水质、工艺选择原则以及本工程要求达到的出水水量及水质，拟采用以下工艺流程，水的利用率可达到95。工艺流程说明进入净水场边界处的管道压力小于01MPA，原水利用管道的余压进入调节池，经泵提升至稳压井，然后自流进入絮凝反应沉淀池。在原水进入絮凝反应沉淀池之前，设有直列式管道混合器，在直列式混合器前端投加混凝剂完成快速混合过程，充分混合的水在星形絮凝池内进行充分絮凝，形成密实的矾花，之后进入斜板沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水通过重力流入V型滤池过滤，过滤后出水重力流入清水池用于生产用水。混合絮凝沉淀池沉泥通过重力流入排泥池，为防止污泥沉淀、板结，在排泥池内设置潜水搅拌机，调节后的污泥通过污泥提升泵提升至污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥排入污泥平衡池，再通过污泥输送泵输送至离心脱水机进行脱水，脱水后泥饼外运。污泥浓缩池及离心脱水机上清液与V型滤池反冲洗排水排至废水回收池，废水回收池内的水通过废水回流泵打入混合絮凝沉淀池前配水井回收利用。加药系统包括混凝剂及脱水絮凝剂投加系统。混凝剂投加在直列式混合器前端加药口处；脱水絮凝剂投加在离心脱水机进泥管上。23、工艺内容231混合絮凝沉淀池本工程混合絮凝沉淀池处理水量为1200M3/H，混合絮凝沉淀池共建2组，单组处理水量为600M3/H。自耗水率约5左右。A混合混合部分设置2台DN450，L3000MM直列式混合器，混合时间3S，水头损失不大于05M。混合器采用不锈钢材质，法兰连接，安装在进水管上，混凝剂投加在混合器前端投药口处。B絮凝池/过渡段絮凝池采用竖向流翻腾式絮凝池，竖向流道内设置星形絮凝设备，采用改性PVC材质，水力分级为3级一级设计流速012M/S，二级设计流速009M/S，三级设计流速006M/S，共分13格；絮凝时间12MIN。C沉淀沉淀池采用异向流V形沉淀池，池中设置V形沉淀设备，安装倾角60度，上升流速20MM/S。D排泥絮凝沉淀池排泥采用重力斗式排泥，采用DN200排泥管，每根排泥管管端（池壁外测）设手动蝶阀、电动蝶阀各一个，快开排泥。混合絮凝沉淀池出水重力流入V型滤池过滤。232V型滤池混合絮凝沉淀池出水重力流入V型滤池，处理水量为1200M3/H，设计滤速为10M/H，V型滤池建一座，分4格，采用双格布置，尺寸为28523M。滤料采用均匀级配石英砂，厚度为12M，粒径0912MM，不均匀系数125；承托层采用粗砂，厚度为01M，粒径24MM。滤池配水采用小阻力配水系统，长柄滤头配水。滤池反冲洗采用气、水联合冲洗方式，并伴有表面扫洗。气冲洗强度14L/（SM2），冲洗时间2MIN；水冲洗强度6L/（SM2），冲洗时间6MIN；表面扫洗强度为1423L/SM2；滤池反冲洗周期为2448H。滤池水反冲洗采用卧式离心泵，布置在反洗水泵房内，反冲洗水泵采用2台（1用1备），单台水泵主要性能参数为Q450M3/H，H15M（暂定）。COMMENT微微微微1气反冲洗采用罗茨风机，设于反冲洗风机房内。反冲洗风机采用2台（1用1备），单台风机主要性能参数为Q45M3/MIN，P58KPA。V型滤池具有如下特点（1）恒水位等速过滤。滤池出水调节阀随水位变化不断调节开启度，使池内水位在整个过滤周期保持不变，滤层不出现负压。当某格滤池冲洗时，待滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水，使其它各格滤池的进水量和滤速基本不变。（2）采用均质石英砂滤料，滤层厚度比普快滤池厚，截污量比普快滤池大，故滤速较高，过滤周期较长，出水效果好。（3）V型进水槽（冲洗时兼作表面扫洗布水槽）和排水槽沿池长方向布置，单池面积较大时，有利于布水均匀，因此适用于大、中型水厂。（4）承托层较薄。（5）冲洗采用空气、水反洗和表面扫洗，提高了冲洗效果并节约冲洗用水。（6）冲洗时，滤层保持微膨胀状态，避免出现跑砂现象。经混合絮凝沉淀池及V型滤池处理后，出水浊度1NTU。24加药系统加药系统为混凝剂投加系统及脱水絮凝剂投加系统。A混凝剂投加系统混凝剂采用固体聚合氯化铝（PAC），设计最大投加量为20MG/L，药液配制浓度10，每天配置2次。混凝剂溶液罐V2M33，计量泵采用3台（2用1备）隔膜计量泵投加混凝剂，单台隔膜计量泵性能参数为Q250L/H，P06MPA。投加点混凝剂投加在直列式混合器前端加药口处。B脱水絮凝剂投加系统污泥处理加药系统脱水絮凝剂选用固体聚丙烯酰胺（PAM），设计投加量为每吨干泥23KG，配制浓度为1，每日配置2次。脱水絮凝剂计量泵采用2台（1用1备）隔膜计量泵投加脱水絮凝剂，单台隔膜计量泵性能参数为Q1000L/H，P05MPA。投加点污泥脱水絮凝剂投加在离心脱水机进泥管上。25加氯系统加氯系统包括前加氯杀藻。采用次氯酸钠杀菌，它具有强烈的氧化作用，投加量少，接触时间短，余氯保持时间长等特点。为减轻水厂负荷和防止藻类及其他水生物生长繁殖，在进水总管上投加次氯酸钠以降低色、嗅、CODMN和有机物等。26污泥处理系统污泥是水处理过程的自然产物，污泥处理的目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，以便最终处置。设计混合絮凝沉淀池进水最大悬浮物为200MG/L、出水悬浮物按5MG/L设计，混合絮凝沉淀池的排泥水量为2960M3/D。污泥调节池设置一座地下式污泥调节池，对混合絮凝沉淀池排泥进行缓冲调节，使污泥均匀输送至污泥浓缩池进行浓缩处理，以减少对污泥浓缩池的冲击。池内设置2台台潜水搅拌机，以防止污泥沉淀、板结。污泥提升泵设置2台（1用1备）污泥提升泵，将污泥提升至污泥浓缩池，采用潜水排污泵，单台泵的性能参数为Q150M3/H，H12M。污泥浓缩池污泥浓缩采用重力式污泥浓缩池，该池为圆形，混合絮凝沉淀池的排泥水经污泥调节池调节后提升至污泥浓缩池，由污泥浓缩池中央进入，以逐渐变慢的速度流向周边，完成固液分离的过程。设置2座重力式污泥浓缩池，半地下式钢筋混凝土结构，浓缩时间12H，设计单座池体直径为D18M，工作部分水深350M，池深460M。浓缩后污泥含固率达3以上。浓缩后的污泥通过污泥输送泵提升至离心脱水机中进行脱水，上清液排至废水回收池回收利用。污泥输送泵污泥输送泵共设2台（1用1备），采用单螺杆泵，单台泵的性能参数Q25M3/H，P03MPA。离心脱水机污泥脱水采用离心脱水机，脱水机入口污泥含固率约3，采用2台离心脱水机，连续运行，单台处理能力为25M3/H，安装在污泥脱水间内。离心脱水机处理污泥时，要加入脱水絮凝剂（PAM）来促进污泥浓缩分离。脱水后的泥饼外运。脱水机分离出的滤液排入废水回收池回收利用。经离心脱水机脱水后污泥含固率为20左右。24控制系统241混合絮凝沉淀池排泥控制混合絮凝沉淀池排泥采用时间控制方式，同时可实现手动操作。本控制方式操作、控制简单，设备连接方便、布线简单、施工工作量少，维护管理方便。242V型滤池过滤控制过滤系统可实现手动和自动控制方式。滤池在过滤过程中根据滤池内的水位变化情况，自动调节滤池出水管上电动调节蝶阀的开启度。滤池设置压差计，当滤池过滤压力达到设定值时，滤池自动进行反冲洗。每组滤池在恒定液位下连续工作，通过滤池中液位计的信号与设定值的比较，出水调节阀可自动调整其开启程度，使滤池整个系统水头损失恒定，从而保持滤池中的水位恒定，滤速恒定。滤池可通过设定时间进行强制反冲洗。243加药系统控制混凝剂投加系统根据进水流量、进出水浊度等自动调整加药量。加药系统设置就地控制柜，具有自动/手动两种控制方式，手动状态下可人工干预设置、修正加药量。自动控制程序下，只需选择在线仪表的量程及是否参与控制，控制器就能按程序自动运行，自动确定加药量，从而提高了药效，做到经济合理投加，降低了运行成本。自动加药控制根据工艺条件可实现溶液池的自动切换、加药备用管路的自动切换等功能，设备在工作过程中，一旦发生故障，将自动对相应的故障设备发出报警信号，来提示操作人员及时处理，并根据工艺设备的运行特点，可与工艺设备的其他设备实现联动控制。244污泥处理系统污泥处理系统设置现场污泥处理控制柜自动控制污泥处理系统，污泥调节池及废水回流池内设置液位计，自动控制污泥提升泵、废水回流泵及潜水搅拌机的启停，并能实现高低液位报警。根据时间自动控制离心脱水机及电动开斗的启停。25系统材料设备清单序号名称规格型号单位数量材质备注一混合絮凝沉淀池1直列式混合设备LYH1450，L30M台2材质不锈钢SS3042星形翼片絮凝设备LYFS套2改性PVC3V形斜板沉淀设备LYVXB，斜板间距15MM,组装连接M2180PET二V型滤池1均质石英砂滤料12MM3153均质石英砂2承托层200MMM3255粗砂3长柄滤头单个出力05M3/H个5737ABS4反冲洗水Q450M3/H台3泵壳及叶COMMENT微微微微2泵，H15M轮为铸铁5反冲洗风机Q45M3/MIN，P58KPA台2铸铁闸门及手电两用启闭机450450，PN10MPA台2铸铁闸门及手动启闭机400400，PN10MPA台2铸铁出水电动调节蝶阀DN400，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13水反洗电动蝶阀DN450，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13气反洗电动蝶阀DN300，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13反洗排水电动蝶阀DN700，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13排气电动蝶阀DN50，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13排空手动蝶阀DN150，PN06MPA台4阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13反冲洗水DN400，PN台2阀体、阀泵吸水手动蝶阀06MPA板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13反冲洗水泵出水手动蝶阀DN400，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13反冲洗水泵出水止回阀DN400，PN06MPA台2铸铁反洗风机出口手动蝶阀DN300，PN06MPA台2阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR13反洗风机疏水电动蝶阀DN100，PN06MPA台1阀体、阀板采用球墨铸铁，阀杆采用2CR137过滤管道及管件项1三加药系统1卸混凝剂磁力泵（液态碱式氯化铝）流量25M/H扬程02MPA台12混凝剂溶液池搅拌机桨板深度10M，桨叶直径05M台2液下部分不锈钢3043混凝剂隔膜计量泵Q126L/H，P03MPA台3过流部分PVC4混凝剂计量泵附件DN32套3UPVC5混凝剂浮子流量计20250L/H个36脱水絮凝桨板深度台2液下部分剂溶液池搅拌机25M，桨叶直径075M不锈钢3047脱水絮凝剂隔膜计量泵Q750L/H，P05MPA台2过流部分PVC8脱水絮凝剂磁力泵Q2000L/H，P05MPA台1过流部分PVC原水浊度高时，备用9脱水絮凝剂计量泵附件DN50套2UPVC10脱水絮凝剂浮子流量计1601500L/H个111加药系统管道、阀门及管件项1UPVC四加氯系统1前加氯杀藻二氧化氯发生器T70G4621B2121,有效氯产量3500G/H套12后加氯消毒二氧化氯发生器T70G4421B2121,有效氯产量1200G/H套13加氯系统管道、阀门及管件项1五污泥处理系统1污泥调节池潜水搅拌机污泥调节池尺寸111M111M6M台1铸铁2污泥提升泵Q125M3/H，H15M台2铸铁3中心传动刮泥机直径165M台2碳钢防腐4污泥输送Q25M3/H，台2泵壳铸铁，泵P03MPA转子为316L5离心脱水机处理能力25M3/H台2支架碳钢防腐，外罩玻璃钢，螺旋及转鼓不锈钢材质6电动开斗台1碳钢防腐7污泥处理系统阀门项18污泥处理系统管道及管件项1五仪表1混合絮凝沉淀池进水电磁流量计Q01300M3/H，DN400台22混合絮凝沉淀池进水浊度仪01000NTU台13混合絮凝沉淀池沉后出水浊度仪050NTU台24滤后出水浊度仪010NTU台25滤池超声波液位计05M台26滤池压差计0003MPA台27混凝剂溶液池磁翻板液位计016M台28脱水絮凝剂溶液池磁翻板液位计038M台29污泥调节池超声波液位计06M台110污泥浓缩池超声波液位计05M台2七控制设备1加药配电柜上海立源2配电柜上海立源3电磁阀箱上海立源4就地控制箱上海立源19土建构筑物一览表序号名称单个尺寸数量结构形式1混合絮凝沉淀池1620900540M2砼2V型滤池850750460M2砼3污泥调节池11101110600M1砼4污泥浓缩池直径165M2砼5污泥脱水间1砖结构6加药间及药库1砖结构三、循环水场1、循环水场概述11简介及水处理基本知识循环水场山东神达化工有限公司、山东昊达化学有限公司DMTO系统配套工程，由中石化洛阳工程有限公司设计，负责神达、昊达项目全部循环冷却水的处理和供给。111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107M的为悬浮体；107109M的为胶体；小于109M的为溶解介质，包括离子和溶解气体。1111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。1112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。1113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小于1MG/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,冷却水中要控制余氯的含量小于200MG/L。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。12水中溶解物质的化学指标121氢离子浓度和PH值水的电离反应式H2OHOH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KWHOH1014由于水电离时H和OH浓度相等。所以，HOH107克离子升为了计算方便，将H以负对数表示称之为PH值，即PHLOGH在中性溶液中；PHLOG（107）7在碱性溶液中，PH7在酸性溶液中，PH7122酸度和碱度1221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。1222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；（2OHC032碱度；（3单独的C032碱度；（4C032HC03碱度；（5单独的HC03碱度。123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。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。13设计能力循环水场是山东神达化工有限公司、山东昊达化学有限公司DMTO系统配套工程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，设计规模为45000M3/H，循环冷却水中CL200MG/L，循环冷却水给水温度32，循环冷却水回水温度42，碳钢腐蚀速率0075MM/年（碳钢），污垢系数为172344104M2K/W，供水压力为045MPA，回水压力为025MPA。实际用水水量表如表11所示生产给水生活给水循环水序号系统单元名称正常最大正常最大正常最大一工艺装置1100万吨/年DMTO装置5100120890215000220万吨/年聚丙烯装置13022041004900310万吨/年EVA装置15022046006000412万吨/年环氧乙烷装置11711258006400512万吨/年表面活性剂装置1017243004300二热工系统1动力站（含CFB锅炉）1771201772空压站114506003除盐水站1803204空分站150200110015005凝结水站2508006热水站三储运设施1EO罐区及装车1121152004002烯烃罐区（一）1001003其他储运设施20四给排水系统1循环水场5628440522污水预处理设施240523净水场24052五消防补充水250六全厂生活设施815七中心化验室1115八小计75710071853752993840205九未预见水量11419十合计112139440205十一设计规模1200404500014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。21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。22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。221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。222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、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2221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，共11台水泵，其中1循环水泵5台（3用2备），流量为10000M3/H；2循环水泵2台1用1备，流量为5000M3/H；蒸汽透平泵两台，一台为10000M3/H,一台为5000M3/H；柴油机泵两台，流量为800M3/H,主要作为事故状态下EO装置的循环冷却水使用。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。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403602MPAG进气温度4204352010测量点汽轮机进气口法兰处排气压力1002065（0608）MPAGCOMMENT微微微微3COMMENT微微微微4需补充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B2041/075多级背压汽轮机进气压力40MPAG进气温度420排气压力065MPAG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135KG/KWH2222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。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COMMENT微微微微5修改木材、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243106J的热量。蒸发传热带走的热量约占冷却塔中传热量的7580。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2025。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“一”字型布置（共9台，分为两组），单塔处理水量5000M3/H,总处理水量45000M3/H,本次凉水塔选用JTNV系列型逆流式钢混结构冷却塔；该JTNV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GB719022008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。JTNV4300型冷却塔即方型逆流式钢筋混凝土框架FRP板围护结构5000T/H冷却塔，工况为干球温度328、湿球温度267、相对湿度69、大气压P1008KPA、进水温度T142、出水温度T232。23循环冷却水的参数231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KC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。232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