浅谈工业循环冷却水处理加药系统设计要点 摘要:水质稳定是保障产业循环冷却水水质的重要手段,对于工场的正常生产有着极其重要的意义。在水质稳定工作中,药剂是核心,怎样投加是手段,因此设计公道可靠的加药系统是实现公道加药、科学加药、确保水质的基础。加药系统包括加药装备、加药管线、加药点等。加药装备选型是否得当、管线布置是否公道、加药点的位置是否适宜,对于循环水处理水质稳定效果都会孕育发生很大的影响。笔者就产业循环冷却水处理加药系统设计中一些通用的要点和所需留意的题目做了介绍和分析,可作为实际工程的鉴戒与参考。 1概述 冷却水在循环系统中不断循环使用,投加水质稳定药剂,可以有效地控制循环冷却水系统的结垢、控制装备和配管的腐蚀并抑制水中微生物的滋生。对于满足工艺装备用水水质要求、确保正常生产、延长装备和配管的使用寿命,具有极为重要的意义。 通常,水质稳定的具体工作(包括水质稳定药剂的选定和投加等)由专业的水处理公司负责,但加药系统的设计是由工场设计单位在项目建设阶段或项目技术改造阶段来实施的。本文就产业循环冷却水处理加药系统设计中一些通用的要点和所需留意的题目做了介绍和分析,可作为实际工程的鉴戒与参考。 2加药系统的设计内部实质意义 加药系统设计包括加药装备的选型、加药管线的具体布管、加药问设计、加药点的具体定位等。加药装备的选型包括确定加药装备的形式、组成、数目和确定功能要求。加药管线的具体布管包括确定加药管线的走向和加药管道的设置方式。加药间设计包括确定加药间的外形尺寸、加药间内的工艺装备布置以及加药间的功能需求等。加药间设计可按照常规规范和设计手册的要求进行,本文再也不另做叙述,仅对加药间设计中一些常见的题目进行分析。 3加药系统设计要点分析 3.1加药装备的选型 3.1.1加药装备的形式 加药装备的形式大体上可以分为一体化加药装置和分体式加药装置两种。 一体化加药装置集成为了在线传感器、智能控制仪表、计量泵、控制阀门、专用化学容器及相干附件于一体,具有结构紧凑、占地小、易于运输安装和维护等优点。但一体化加药装置相对装备价格较高,单套价格少则几万元,多则十几万到几十万元。一体化加药装置是集成式药品投加装置,是完整的加药单位,适用于处理水量小、同时用地紧张的场合。在某一体化加药装置中。整套加药装置包括了溶解桶(高架设置部分)、溶液桶(设置在地面上)、计量泵、管路、阀门、控制箱以及把持检验用钢结构平台等,所有部分均整合为一体。 分体式加药装置即传统的水处理加药装置,其储存药剂的化学容器或钢筋混凝土储槽(溶解槽或溶液槽)、计量泵、控制柜等均分散布置于加药园地内,适用于处理水量大、投加药量大而且投加药剂种类单一的场合。分体式加药装置相对装备价格较低。 3.1.2加药装备的组成 加药装备的组成取决于投加药剂的种类、形态和投加浓度等。具体的药剂和配方由专业的水处理公司确定,但作为工场设计的给排水工程师应能按照水处理公司提出的药剂的种类、形态和投加浓度确定加药装备的公道形式。 按药剂种类分,产业循环冷却水系统常规水质稳定药剂有缓蚀剂、阻垢剂、分粉剂、杀菌剂、混凝剂、助凝剂以及调节pH用酸碱加药装置等。 按药剂形态分,有粉状药剂和液态药剂。为便于药剂的运输,用于产业循环冷却水处理的药剂以粉状药剂为主,调节pH用的酸碱为液态药剂。混凝剂(PAC)通常是浓度约28%左右的粉状药剂,助凝剂(PAM)、缓蚀剂、阻垢剂、分粉剂通常是浓度在90%以上的粉状药剂;杀菌剂如接纳氯丁,为浓度约92%的粉状药剂,如接纳次氯酸钠,则为浓度约15%的粉状药剂。 就投加浓度而言,混凝剂(PAC)的投加浓度约为15%,助凝剂(PAM)的投加浓度约为0.15%,缓蚀剂、阻垢剂、分粉剂的投加浓度约为1%,杀菌剂的投加浓度约为2%~3%。 用于净循环水质稳定的药剂如缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等,因为用量很小,以循环水量为9000m/h的净循环水为例,缓蚀剂、阻垢剂的需求量约为20~50mg/L(按补水量计),投加量约为10L/h(药剂浓度约为30%~50%)左右,因此可以接纳液体药剂。完整的加药装备,不管一体化加药装备还是分体式加药装备,都应由投料系统、搅拌系统、配料系统、加药系统和控制系统组成。但针对不同的药剂,上述组成部分也不是必须都具备的。 ⑴投料系统 投料系同一般是指PAM的干粉定量给料装置和酸碱药剂的储存装置(包括酸碱储罐等)。PAM的投加对于干粉的添加量有较高的控制要求,所有通常设置专门的投料控制装置。酸碱是危险性液体,需要在加药问现场设置专门的酸碱储罐,用于储存定量的酸碱以制止运输的频繁对生产带来的影响,酸碱储罐由厂区槽罐车补液,酸碱储罐另配备自吸泵,向酸碱加药装置补充药剂。对于其它药剂而言,纯粹可以采纳人工手动投料方式,因此可以不设置专门的投料系统。 (2)配料系统 配料系统常由搅拌机械和搅拌桶组成。对于上述各药剂而言,除PAM外,其余药剂均可直接投放于加药系统的溶液桶中,无须设置专门的配料系统。 ⑶加药系统 加药系统包括溶液桶(或溶液池)、计量泵及配套管路、阀门等,也是所有加药装置所必须配备的部分。其中,计量泵是最为关键的部分。在实际工程中,常孕育发生因计量泵选型不正确而对全般加药孕育发生影响的情况发生。计量泵常接纳机械隔膜泵,它以压缩空气为动力,是一种由膜片往复变形造成容积变化的容积泵,工作原理类似于柱塞泵。基本参数包括流量和扬程。在计量泵的铭牌上,往往都可以看见计量泵具有非常宽裕的选择范围,工场设计给排水专业的职员也时常会给出诸如0~200L/h、0~400L/h的选型参数,但实际上计量泵也有其最佳工况,实际流量假如偏离了最佳工况,计量泵的流量实在也就不正确了。按照现场实际经验,计量泵的最佳开度为50%,即当工作流量为计量泵最大流量的一半时,计量泵处于最佳工作状态,工作流量太大或太小,其流量值均不准,引起加药量也不正确了。 例如,某计量泵额定最大工作流量为580L/h,当工作流量为290L/h时,该流量数值是最正确的,计量泵的开度约为50%。在设计选用计量泵时,可接纳需要的工作流量再加10%一20%的富余量作为计量泵额定工作流量的一半来选取计量泵。 计量泵工作流量以及溶液桶容积的确定可按照处理水量、加药量、投加浓度、药剂浓度等进行计算。本文不做具体的描述。
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