浅谈工业循环冷却水处理加药系统设计要点摘要:水质稳定是保障工业循环冷却水水质的重要手段,对于工厂的正常生产有着极其重要的意义。在水质稳定事情中,药剂是核心,怎样投加是手段,因此设计合理可靠的加药系统是实现合理加药、科学加药、确保水质的基础。加药系统包括加药设备、加药管线、加药点等。加药设备选型是不是恰当、管线布置是不是合理、加药点的位置是不是适宜,对于循环水处理水质稳定效果都会产生很大的影响。作者就工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注意的需要解答的题目做了介绍和分析,可作为现实工程的借鉴与参考。 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、控制设备和配管的腐蚀并抑制水中微生物的滋生。对于餍足工艺设备用水水质要求、确保正常生产、延伸设备和配管的使用寿命,具有极为重要的意义。 通常,水质稳定的具体事情(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厂设计单位在项目建设阶段或项目技术改造阶段来实施的。这篇文章就工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注意的需要解答的题目做了介绍和分析,可作为现实工程的借鉴与参考。 2加药系统的设计内容 加药系统设计包括加药设备的选型、加药管线的具体布管、加药问设计、加药点的具体定位等。加药设备的选型包括确定加药设备的形式、组成、数量和确定功能要求。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形状尺寸、加药间内的工艺设备布置和加药间的功能需求等。加药间设计可按如常规标准和设计手册的要求进行,这篇文章再也不另做叙述,仅对加药间设计中一些常见的需要解答的题目进行分析。 3加药系统设计要点分析 3.1加药设备的选型 3.1.1加药设备的形式 加药设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、专用化学容器及相关附件于一体,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设备价格较高,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消融桶(高架设置部分)、溶液桶(设置在地面上)、计量泵、管路、阀门、控制箱和操作检查修理用钢结构平台等,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(消融槽或溶液槽)、计量泵、控制柜等均分散布置于加药场地内,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设备价格较低。 3.1.2加药设备的组成 加药设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,但作为工厂设计的给排水工程师应能根据水处理公司提出的药剂的种类、形态和投加浓度确定加药设备的合理形式。 按药剂种类分,工业循环冷却水系统常规水质稳定药剂有缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀菌剂、混凝剂、助凝剂和调节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,用于工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)一般为浓度约28%左右的粉状药剂,助凝剂(PAM)、缓蚀剂、阻垢剂、分散剂一般为浓度在90%以上的粉状药剂;杀菌剂如采用氯丁,为浓度约92%的粉状药剂,如采用次氯酸钠,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、分散剂的投加浓度约为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,由于用量很小,以循环水量为9 000 m/h的净循环水为例,缓蚀剂、阻垢剂的需求量约为20~50 mg/L(按保湿量计),投加量约为10 L/h(药剂浓度约为30%~50%)左右,因此可以采用液体药剂。完整的加药设备,无论一体化加药设备还是分体式加药设备,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 投料系统通常为指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的投加对于干粉的新增量有较高的控制要求,所有通常设置专门的投料控制装置。酸碱是伤害性液体,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避免运输的频仍对生产带来的影响,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。 ⑵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,剩下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。 (3)加药系统 加药系统包括溶液桶(或溶液池)、计量泵及组成一套管路、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。在现实工程中,常产生因计量泵选型不精确而对整个加药产生影响的情况发生。计量泵常采用机械隔膜泵,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,事情原理类似于柱塞泵。基本参数包括流量和扬程。在计量泵的金属牌子上,往往都可以看到计量泵具有非常宽裕的选择范围,工厂设计给排水专业的职员也常常会给出诸如0~200 L/h、0~400 L/h的选型参数,但现实上计量泵也有其最佳工况,现实流量如果偏离了最佳工况,计量泵的流量其实也就不精确了。根据现场现实经验,计量泵的最佳开度为50%,即当事情流量为计量泵最大流量的一半时,计量泵处于最佳事情状态,事情流量太大或过小,其流量值均不准,导致加药量也不精确了。 例如,某计量泵额定最大事情流量为580 L/h,当事情流量为290 L/h时,该流量数值是最精确的,计量泵的开度约为50%。在设计选用计量泵时,可采用需要的事情流量再加10%一20%的有剩余量作为计量泵额定事情流量的一半来选取计量泵。
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