热电厂水处理(4)

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计选择逆流再生固定床。 （2）树脂选择

凝胶型树脂比大孔型树脂价格便宜，货源充足，一般情况下应该首先考虑选用凝胶型树脂。由于本设计给定的原水水质较好，阴阳离子总含量较低，有机物及氧化物含量均较小，对树脂没有特殊要求。故本设计选用凝胶型树脂。

4.2预处理系统的选择：

预处理是进行离子交换或预脱盐的前一步处理，它的处理工艺和系统的选择是根据原水水质和后续系统（离子交换或预脱盐系统）对水质的要求来确定的。 1．系统选择

（1）本设计以地表水作为水源，水中悬浮物含量为49.3mgL，接近50mgL用混凝澄清过滤。再加上水中的含沙量和悬浮物的含量不高，不影响混凝澄清处理，所以不用采取预先沉淀的措施。可以直接选用直接混凝澄清过滤的方式进行原水的预处理。 （2）混凝剂的选择

目前在水处理中混凝剂一般选用聚合硫酸铁，聚合硫酸铁是一种棕红色粘稠的液体，相对密度1.45～1.50，碱化度在8%～14%。之所以选择聚合硫酸铁，主要因为聚合硫酸铁有以下优点：

① 使用范围广。适应原水浊度变化范围（60～225mg/L）比较宽。 ②对原水中溶解性铝去除率高，设备正常运行时，不会发生混凝剂本身铁离子后移现象，且药剂用量少。

③与铝相比，铁盐生成的絮凝状物密度大，沉降速度快，最优pH值范围比铝盐宽。受温度影响比铝盐小。

④运行一旦不正常，用铁盐处理的出水中的铁离子会使水带色。铁盐和铝盐联合使用，有利于处理低温水。 2． 预脱盐系统

预脱盐设备一般安置在预处理装置离子交换除盐设备之间，对原水进行预脱盐，从而减轻离子交换除盐设备的负担。预脱盐设备一般应用在原水含盐量较高的水质当中，本设计提供的含盐量为216mgL，低于进行预脱盐处理的水质要

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求，故本设计不采用预脱盐系统。

因为本设计的原水中不存在有机物，所以不需要增加后续活性炭床对有机物进行吸附处理。

4.3补给水处理系统工艺计算:

补给水处理系统的工艺计算，应当是由后向前逐级进行计算，具体到本设计就是先计算混床，再计算阴床、除碳器、阳床、过滤设备、澄清设备。之所以应用这样的计算顺序，原因主要有两个方面：一、根据锅炉类型确定的补给水的水质和水量是补给水处理系统最后一级的出水；二、补给水处理系统每级都有自用水的水量，自用水量都需要由前一级设备提供，不计算补给水处理系统的后一级，前一级就无法计算。

每级设备的工艺计算顺序为：计算该级需要的出力，根据其所需的出力和允许流速来选择设备规格和台数，然后核算其运行周期，最后计算自用水量以及药剂消耗用量。

补给水处理系统的工艺计算和设备的选择一般需要遵守下列规则： 1. 水处理系统的设计出力，应当能够满足电厂正常汽水损失和机组因启动或事故而需增加的汽水损失之和，各种药品的消耗量按正常的供水量进行计算。 2.设计水质应当采用具有代表性的年平均水质进行水处理工艺计算，再以年最差水质对系统设备台数和运行周期进行校核，以保证在最不利的条件下，设计的补给水处理系统也能满足电厂正常生产的需求。

3.过滤器应不能少于两台，当其中有一台进行检修时，其余过滤器应能在满足正常供水的水量要求，同时滤速不超过过滤器规定值的上限。每昼夜每台过滤器的反洗次数宜按1-2次进行安排。

4.一级除盐的各类离子交换器的设计台数不能少于两台，其计算出力应包括系统的自用水量。正常的再生次数应当按每台每昼夜1-2次考虑。当采用程序控制时，可以按2-3次考虑。除盐设备可以不设检修备用的，当一台检修时，其余设备应当能够满足全厂正常生产的水量需求。再生时需要的水量，对于像本设计这种凝汽式电厂，可由除盐水箱贮存，因此设备处理要包括再生时需要的供水量；对向外供热的电厂，当水处理设备出力较小时，可同凝汽式电厂一样设置足够容积的除盐水箱贮存再生时需要水量，当水处理设备处理较大时，应设置再生备用设备

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4.3.1 补给水处理系统出力的计算：

1.系统正常运行时的供水水量（m3/h）：

?Qn?D1?D3?D4?D5?D6?DP?16.65?10?10?10?20?11.1?77.75t/h?77.75m3/h2.系统的最大供水水量（m3/h）：

Qmax'?D1?D2?D3?D4?D5?D6?Dp? ?16.65?66.6?0?10?10?10?20?11.1?144.35 m3/h3.水处理系统出力（m3/h）：当自用水部分集中供应时，a=1.2 ①.Qn?② .

2424Qn'a??77.75m3/h?1.2?111.96m3/h 2020Qmax?Qn?D2?111.96m3/h?66.6m3/h?178.56m3/h

4.3.2混床的计算：

（1）总工作面积

选取混床的流速v?50m/h（混床正常运行时的流速应当在40m/h～60m/h之间）

正常 An?Qn111.96??2.24m2 v50Qmax178.56??3.57m2 v50最大 Amax?（2）选择混床台数

混床采用XS系列阴阳混合离子交换器，选取规格为Φ1000mm的阴阳离子交换器。

表2 离子交换床的规格

规格 φ500 φ600 φ750 φ800

出水量(m3/h)

9.8 14.1 12.5 25.1

滤速（m/h）

50 50 50 50

材质 A3衬胶 — — —

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高度(mm) 3880 3900 3950 4000

重量(mm) 900 1100 1250 1500

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φ1000 φ1500 φ2000 φ2500

39.3 88 157 245

50 50 50 50

— — — —

4125 4880 5600 5650

1600 3510 6280 9020

注:出水量单位：立方米/时

正常供水时 n?An4An4?2.24???2.85?3，取3台 A1?d23.14?12Amax4Amax4?3.57???4.55?5，取5台 22A1?d3.14?1最大供水时 nmax?此时，因为nmax?n?1，满足设计的要求，故采用5台直径为1000mm，高度为4.125m的混床。 （3）校验实际运行流速 正常供水时 vnQn4Qn4?111.96????47.5m/h A1n?d2n3.14?12?3Qmax4Qmax4?178.56????45.5m/h A1nmax?d2nmax3.14?12?5最大供水时 vmax此时，因为vn在40～60m3/h范围内，混床的实际运行流速没有超过规定值，故设计选择的混床符合要求。 （4）混床内树脂体积

树脂总高度h?2m，因为阴阳树脂的体积比为

hRC?0.67m,hRA?1.33m

2:1，所以

阳树脂 VRC?A1hRC??d2hRC43.14?12?0.67??0.53m3/台

43.14?12?1.33??1.04m3/台

4阴树脂 VRA?A1hRA?（5）混床周期制水时间

?d2hRA4T?(VRC?VRA)?8000(0.53?1.04)?8000??336.5h

Qn111.963n

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（6） 再生时所需酸的用量

100％的纯酸：取再生时所需酸的密度g?75kg/m3

ma,p?VRCg?0.53?75?39.75kg（台/?次）工业酸 ：取工业酸的浓度??31%

?再生酸液：取阴阳树脂再生时酸液浓度c?5%

ma,r?ma,p1100 ?39.75??795kg（台/?次）c5ma,i?ma,p1?39.75?100 ?128.23kg（台/?次）31对酸进行稀释时用水的水量：Va?ma,r?ma,i1000?795?128.23?0.67m3

1000进酸时间：取进酸的流速?a?5m/h，5%HCl再生时所需酸液的密度

??1.025g/cm3

ta?60mar?1000A1?a?60?795?11.86?12min

3.1421000??1?5?1.0254（7）再生时所需碱的用量

100％碱：取再生时所需碱的密度g?70kg/m3

ms,p?VRAg?1.04?70?72.8kg（台/?次）

工业碱 ：取工业碱浓度??31%

?再生碱液：取再生时所需碱液的浓度c?4%

ms,r?ms,pms,i?ms,p1?72.8?100 ?234.84kg（台/?次）311100 ?72.8??1820kg（台/?次）c4V s ? m s , r ? m s ,i 1000 ? 1820 ? 234 . 84 1000 ? 1 . 59 m 3 进碱时间： 取阴阳树脂再生时进碱流速?s?5m/h，4%NaOH再生时所需碱液的密度??1.0g/cm3

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