循环冷却水旁滤和加药系统设计方案文档格式.docx

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1、达到循环冷却水要求的浓缩倍数，从而节约大量的水源，并且可降低生产成本；

2、循环冷却水对管路和换热器的腐蚀速度达到要求的相对低值；

第二部分设计水质水量及设计原则

2.1、设计水质水量

2.1.1、原水水质水量

由于用户无法提供原水水质数据，因此我们暂按以下水质进行设计，其水质如下：

原水流量：

3000m3/h

挥发水量：

34.2m3/h

原水温度：

50℃

运行时间：

365d

PH值：

8.59

回水电导率：

1500μ

硬度：

202mg/L

钙硬度：

264mg/L

2.1.2、供水的水质水量

供水流量：

供水温度：

33℃

浓缩倍数：

K=4.0

7～9.2

总磷：

6-7mg/L（以PO43-计）

74.1mg/L

98.1mg/L

系统补水：

34.2t/h

浊度：

≤10NTU

≤200mg/L

2.1.3、补水的水质（采用自来水，供参考）

PH：

7～8.5

电导率：

280～370

总硬度：

100-130mg/L

2.2、标准与规范

※（JB2932-86）《水处理设备制造技术条件》

※（JB2880-89）《钢制焊接常压容器技术条件》

※（ZBJ98003）《水处理设备油漆、包装技术条件》

※（GB50050-95）《工业循环冷却水处理设计规范》

※（GB50268-97）《给排水管道工程施工及验收规范》

※（HG20524-92）《化工企业循环冷却水处理加药装置设计统一规定》

※（ISO9001-2000）《质量保证体系》

※其它有关中国国家及行业标准。

2.3、设计原则

1、严格执行国家环境保护有关法规，按规定的冷却水回用标准，使处理后的冷却水水质指标附合标准指标。

2、采用先进、成熟、合理、可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。

3、系统应采取措施尽可能提高浓缩倍数，以减少排污量，降低新鲜水的补充量；

而且有利于环境保护，防止热污染，节能和设备的自身保护。

4、本工程循环冷却水系统在界区内设置计量仪表和阀门，对流量进行控制管理，以达到节水的目的。

5、工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质、水量的变化，确保出水水质稳定、达标。

6、在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。

2.4、设计范围

1、本方案设计内容只包括旁滤系统及整个循环冷却水系统的加药设备，其它未列出的内容不在此设计范围内。

2、旁滤系统和系统加药电气部分。

第三部分工艺的确定及流程说明

3.1、工艺的确定

在循环水冷却水系统运行过程中，尤其是冷却水中会存在大量的悬浮物质。

其中由于空气中灰尘杂物的进入，日常加药处理后会造成部分水垢、锈垢、微生物粘泥的脱落、分散，会造成水质的混浊。

由于各种杂质在水中溶解度很小，很易用过滤的方式去除，因此在系统管路上安装旁滤系统，以防止系统中末端管路污泥堵塞，并配合加药处理有效地去除系统内的杂质，可收到良好效果。

本工程中的旁滤系统采用：

混凝反应＋重力式无阀过滤

3.2、工艺流程及工艺说明

3.2.1、工艺流程方框图

3.3、循环冷却水水量计算平衡表

循环系统的水量平衡原则：

M=E+B1+B3+D+F

依据广东珠三角地区气侯条件，冷却塔的降温△t=5.70℃、浓缩倍数（K）=4.0等工程因素，经过计算，结果如下：

B=B1+B2=（0.093～0.21）％R（R=3000m3/h）

E=（0.33～0.74）％R

D=（0.20～0.50）％R

F=0（循环冷却水系统不产生渗漏）

则：

M=（0.72～1.55）％R

Mmax=1.55％R＝46.5m3/h

Mmin=0.72％R=21.6m3/h

平均值：

M=1.14％R=34.2m3/h

旁滤系统处理能力应为：

5.0%R＝150m3/h,本工程的旁滤系统依据甲方要求处理能力为120t/h。

3.4、系统工艺流程说明

在系统运行期间，汇集在冷水池的冷却水首先经由循环水泵输送到各个介质热交换器。

在热交换器中，冷却水在通过设备水冷器与工艺介质交换，热的工艺介质在热交换中温度降低，而冷却水被加热、温度升高；

另外，由于水体在系统中不断循环使用，水温升高、水的蒸发，各种离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备和材料等多种因素的综合作用，会在冷却水系统中产生严重的水垢附着、设备腐蚀和菌藻微生物的大量滋生，以及由此而形成的粘泥污垢堵塞管道的危害和换热器腐蚀。

为了减轻上述的危害，直至使其不发生，本工艺的设计将采用在冷却塔出口管道（回水管路）上设置：

1、阻垢剂投药装置进行自动定量投加，阻垢剂投药量由磷酸盐在线分析仪进行控制和自动投加阻垢剂的量；

2、杀菌剂投药量由余氯在线检测仪控制和自动投加；

并维持循环水中的余氯浓度为0.50～1.00mg/L；

（最好加时间控制器）

3、采用酸自动投药装置用以调整回水中的PH值；

（此项需根椐循环水水质与使用药剂性能而定）

4、通过在线电导率仪的自动控制系统的排污水量和补水量，以实现循环冷却水的浓缩倍数为不低于4.0倍；

（在4左右，依你的说法我高到10也没关系）

5、设计旁路净化系统，以维持循环冷却水的SS不高于20.0mg/L

通过过程的有效控制，让回水中的离子浓度、菌藻（你有去离子设备？

）等指标在进入冷水池之前得到初步的控制。

同时，通过投加硫酸来进行控制回水中的PH值（错误，就是加酸也不是这种加法），即可以保证各种药品能得到更好的处理效果，又能减轻了回水在回流到冷水池这一过程中使管道受到腐蚀（错误，低PH值更会促进腐蚀）。

在通过投加化学药品后，浊度还不能达到换热设备系统运行要求，温度可以通过冷却塔的处理得以降低，浊度可以通过旁滤系统进行有效去除，设置旁滤系统主要的目的是为了稳定循环冷却水水质（主要目的只是去除浊度，不可能去除水体中的离子，除非石灰软化或RO、离子交换等）。

旁滤系统是由混凝剂投加装置、管道混合器、无阀过滤器组成。

由于水体在系统中不断循环、蒸发、浓缩，水中的杂质、悬浮物等浓度也随着循环的次数变化而升高，在无阀过滤器过滤前通过投加混凝剂，主要是提高过滤效果。

重力式无过滤过滤器（是无阀过滤吧）是采用水力全自动控制运行，能自动运行运行及自动反洗，无需设置反洗泵，具有出水水质稳定、控制简单、无需专人管理等优点。

重力式无阀过滤器内部填装精细石英砂滤料，水体由中部中心管进入，经过填料滤层后流入集水区，过滤后的出水在重力的作用下经由内部连通管流入上部集水区，由上部集水区出口自流到冷水池与冷却塔出水混合，通过旁滤处理和冷却塔处理，出水即可达到介质热交换器的进水要求。

为了保证长期系统各参数的准确性，系统设置一套旁路挂片（换热监测器），通过旁路挂片的结垢程度（还有腐蚀）来对系统各功能参数进行相应的调整。

第四部分主要设备介绍

4.1、在线磷酸盐分析仪（阻垢剂）

水中的盐分（如碳酸钙等）在达到其饱和溶解度后，会由水中结晶析出，从而在管路上表面形成一层垢，导至水体输送能力严重时还会堵塞管路。

在回水中投加阻垢分散剂，提高水中盐类的溶度积，降低结垢倾向，通过加入阻垢缓蚀剂,避免金属生锈,并防止钙镁离子结晶沉淀。

选用聚磷酸盐系列（有点低档）的阻垢剂，通过控制阻垢剂的投加量与旁路挂片的腐蚀速度对比、并经一段时间的调试，以求得最佳的阻垢剂的投加量范围，从而实现在经自动控制与投加。

MACPhosphate是一种微电脑控制的全自动在线磷酸盐分析仪，可适用于多种水质如河水、地表水和工业废水。

测量原理和流程图（右图）

若有必要，过滤后，把样品泵入LFA反应器里。

在LFA反应器里，分析仪测量并存储样品空白值。

微处理器开始按顺序添加药品，先添加钼酸盐以形成磷

钼杂多酸。

在适当的时间内混合好药品后，分析仪添加还原剂抗坏血酸进行比色反应。

进行充分的药品混合和反应后，分析仪停止反应并在660nm或880nm处测量光学流通池药品吸收率，依据存储在分析仪里的校正因数计算出样品的浓度。

随机附件：

计量泵、药液桶、搅拌器、磷酸盐分析仪组成。

4.2、次氯酸钠投加装置（高PH值下不宜使用次氯）

为防止冷却水中的细菌污染造成堵塞管路、影响系统运行效率，在冷却水投加适量的次氯酸钠，杀灭水中的微生物，减少系统内的微生物量，同时也可氧化水中的二价铁，使其在无阀过滤器中更易于去除，降低水中铁含量。

加药装置由计量泵、药液桶、搅拌器、余氯检测仪组成。

4.3、硫酸投加装置（现在硫酸也贵，可能买酸钱比碱性处理更贵）

用以调整冷却水中的PH值，通过加入硫酸,降低水的碳酸盐硬度,使碳酸盐硬度转化为溶解度较大的非碳酸盐硬度,并使循环水的碳酸盐硬度低于极限碳酸盐硬度,达到防止结垢的目的。

加药装置由计量泵、药液桶、搅拌器、PH控制仪组成。

4.4、管道混合器

管道混合器采用螺旋叶片式，通过叶片的剧烈扰流作用，使投加到水中的药物能与水迅速充分地混合，用于旁滤系统絮凝剂的混合。

4.5、絮凝剂加药装置

加药装置的作用是为系统投加适量的絮凝剂，其主要作用是将存在在冷却水中的悬浮物、有机物、胶体等絮凝成大颗粒的矾花，以便在无阀过滤器中有效去除大部分有机悬浮物及泥渣。

一般水中的杂质往往带有一定量的同性电荷，它们相互排斥，难以自动聚集成为大颗粒，高分子絮凝剂溶液于水后，会产生水解和缩聚反应而形成高聚合物。

这种高聚合物的结构是线型结构，线的一端拉着一个胶体颗粒，另一端拉着另一个胶体颗粒，在相距较远的两个微粒之间起着粘结架桥作用，使得微粒渐渐变大，变成大的絮凝体（俗称矾花）。

本系统投加絮凝剂为PAC（聚合氯化铝）（早改名了叫聚氯化铝，建议使用液体产品，但要增加贮存器），其是长链的高分子聚合物，在水中可形成带电荷的Alx（OH）y3x-y长链多功能基团，它具有压缩胶体双电层的作用，同时对异性电荷也可以起到中和作用，而且每个基团都可以吸附水中分散的悬浮物、有机物、胶体等小颗粒杂质，从而使絮凝体快速成为大颗粒矾花。

为了使基团表面吸附效果更好应适当地进行搅动混合，因此PAC投加点在进水母管上并加装管道混合器。

加药装置由计量泵、药液桶、搅拌器组成。

4.6、重力式无阀过滤器

本装置设计为水力自动反冲，其工作运行原理如下：

过滤时的流程是：

待处理的冷却水在加入混凝剂后，经配水槽、U型管进入虹吸上升管，再由顶盖内的布水档板均匀地布水于滤料层中，水自上而下通过滤