天津大唐電廠水處理工程專案初設
方案聯絡人：李錦霞 139********
編寫單位：北京渤海環境工程****
編寫時間: 2023年9月1日
第一章、專案概述
根據專案業主提供的資料及我公司的實地調研，大唐電廠水處理專案共分為兩部分：1、1500m3/d的電廠迴圈冷卻水脫鹽回用，處理後水質需達到源水水質，溶解性固體及總硬度等物質去除率要求80%以上；2、300m3/d的電廠生活汙水處理回用。
在火力發電廠的生產過程中，有許多裝置需要用水作為冷卻介質，其中主要的是汽輪機的冷汽器。冷卻水介質不良，使冷汽器銅管內生成附著物和銅管發生腐蝕的原因之一。由於附著物的傳熱性很差，從而使冷汽器真空度降低，影響機組執行的經濟性。
銅管的腐蝕會減弱其機械強度，甚至會穿孔，使冷卻水漏入凝結水中，影響機組的安全執行。因此，為保證迴圈冷卻水的水質，必須對其進行軟化脫鹽的處理。目前電廠有8000㎡的冷卻塔，迴圈冷卻水總水量約為20000噸/天。
根據業主提供資料，迴圈冷卻水的濁度有時會達到50以上，超出迴圈冷卻水質標準2.5倍以上。迴圈冷卻水處理量按其總水量的5%-10%設計，因此需要處理的迴圈冷卻水量定為1500m3/d。
由於電廠裝置對供水水質要求非常高，特別是含鹽量、總硬度等水質指標，根據業主提供的原水水質，如要滿足電廠裝置對供水水質的要求，需要對原水進行除鹽和軟化處理。由於原水水質硬度高、含鹽量高，水中的無機鹽很容易在管壁上容易結垢，為保證管道不被結垢堵塞，需對原水進行除鹽和軟化處理，為此我們根據以往類似工程經驗提出了該水處理系統的功能設計、結構、效能等方面的技術要求。
同時，針對廠區生活汙水，目前電廠排汙總量300m/h，通過2023年1-2月份的廢水水質監測月報可以看出，排放水ss及cod不穩定，ss高時達700以上，按國家排放水一級b標準，ss不得超過20㎎/l。懸浮物中也含有汙染物，造成cod偏高，如果不降低懸浮物含量，就不易減低cod指標，因此汙水處理中必須對顆粒物進行嚴格的控制。電廠整體汙水處理基本穩定，只要對前期的處理加強管控，其cod可控制在60㎎/l以內，至於懸浮物超標，可在排放水尾端加裝過濾系統，經過過濾系統處理後ss完全可控制在20㎎/l以下。
本方案設計擬採用先進的水處理工藝技術，在力爭降低執行費用的前提下，提公升水質，達到水回用和節約水資源的目的。
我公司在執行本技術附件所列標準與其它標準或規範有矛盾時，均按高標準執行。
我公司提供的產品完全滿足本設計方案的要求。
第二章、設計原則
按照汙染物減量化、資源化、無害化以及綜合利用的原則，為了治理環境、減少汙染，節約用水，充分利用資源，現對業主單位產生的迴圈冷卻水、生活汙水進行處理，同時，使全部汙水達到回用標準。
◆ 專案建設單位提供的有關資料及我公司技術人員現場調研資料；
◆ 《國家迴圈冷卻水回用標準》gb8978-2001；
◆ 《汙水排入城鎮下水道水質標準》 cj343-2010
◆ 《室外給水設計規範》gb50013-2006
◆ 《室外排水設計規範》gb50014-2006
◆ 《建設給水排水設計規範》 gb50015-2003；
◆ 《給水排水設計手冊》，中國建築工業出版社，2023年；
◆ 《給水排水工程管道結構設計規範》gb50332-2002
◆ 《給水排水設計規範》gbj15-88
◆ 《城市汙水處理站汙水汙泥排放標準》gj3025-93
◆ 《建築中水設計規範》（gb50336-2002）
◆ 《生活雜用水水質標準》gj25.1-89
◆ 《城市區域環境雜訊標準》(gb3096-93)
◆ 《水汙染物排放標準》（db11/307-2005）
充分考慮到國內外同型別汙水處理的歷史和現狀，盡可能汲取研究及工程應用的經驗；
在技術和經濟比較的基礎上，充分考慮汙水高含油的特點，加強預處理單元在整個處理工藝過程中的作用，以降低生化處理單元的負荷，減少執行費用；
積極穩妥地採用合理適用、技術成熟、效果顯著、執行可靠、管理簡便的處理工藝；
工藝設計中力求體現減少投資、降低運轉費的原則，將用於廢水處理的各項資金盡量發揮最大效用；
為方便執行管理，減少勞動強度和維護工作量，提高整個處理工藝的運轉可靠性，擬盡量提高廢水處理廠的自動化程度，工程運轉時做到無人職守。
採用目前國內成熟先進技術，盡量降低工程投資和執行費用；平面布置和工程設計時，布局力求合理通暢，盡量節省占地，盡可能減少占地面積。
平面布置和工程設計時，結合廠區現狀，布局力求緊湊、簡潔，盡可能縮短建、構築物間的管路距離，建築物與附屬物盡可能合建以節省占地；加強安全設施，減少隱患。
1、選擇流程簡短、執行管理方便，功能穩定可靠的處理工藝。
2、盡可能減少執行費用，降低一次性投資。
3、設計中盡量採用「高、新、尖」技術，採用新材料，以便於操作管理及維修保養
4、設計中儘量減少操作工的勞動強度。
1、迴圈冷卻水處理水量：q=1500m3/d；生活汙水處理水量：300 m3/d。
2、進水水質：根據業主提供的資料，原水水質如下：
3、處理後水質要求：符合電廠源水的用水要求。其中，總硬度≤150 mg/l，氯離子≤100 mg/l，懸浮物≤20 mg/l。
第三章、迴圈冷卻水設計方案
一、工藝流程
針對1500m3/d的迴圈冷卻水處理工藝，根據我公司多項同類工程經驗，擬採用以下工藝：
整個工程占地面積約為600平公尺。
二、再生工藝
攪拌桶濃鹽水箱再生幫浦鈉離子交換器
三、工藝說明
迴圈冷卻水由幫浦提公升至精密過濾器進行處理，然後依次經超濾膜和納濾膜做進一步過濾去除雜質；最後經由離子交換樹脂去除鹽類和鈣、鎂離子，達到供水要求後，進行過濾等供水。
四、離子交換器技術說明
根據進出水水質、用水水量以及出水水質等條件，本系統採用lnn-240型鈉離子交換器進行軟化處理。lnn-240型軟化水裝置為我公司定型裝置，它是由二個φ2400的離子交換罐併聯而成，二個軟水罐乙個執行、一罐備用，以流量（或時間）控制終點。整個系統採用微電腦控制。
單台裝置出力500噸/小時，3用2備，完全確保系統的需水量。當其中執行的一罐達到設定產水量時，該罐自動退出執行進行再生，單罐再生時間不超過2小時，同時備用罐投入執行。軟化系統自動執行，每個軟化罐的執行狀態依次為執行、(反洗)、進鹽、置換、正洗、執行等幾個工藝過程。
其控制採用微電腦控制器控制，配以訊號分配器、隔膜閥、等執行機構以及各種控制儀表。軟化系統再生操作是通過流量計給出訊號再生，微電腦控制器再根據該訊號控制相應裝置的分配器，再由分配器控制各個隔膜閥自動完成該裝置的再生與執行工藝。
1、交換原理
原水進入鈉離子交換器，水經過內部樹脂層（001×7陽離子交換樹脂），水中的鈣鎂離子被鈉型樹脂吸收，而鈉型樹脂中的鈉離子被置換到水中，從而去除了水中的鈣鎂離子，即成為軟水。出水流入軟水箱，由軟水幫浦抽吸至居民供暖使用。
鈉離子交換的化學反應離子方程式如下：
ca2++ 2r—na ←→ 2na++r2ca
mg2++2r—na ←→ 2na++r2mg
當交換柱內的樹脂失效時，應用食鹽溶液進行再生。
交換樹脂再生過程離子反應方程式如下：
r2ca+2nacl ←→ 2r—na+cacl2
r2mg+2nacl ←→ 2r—na+mgcl2
2、應用範圍與特點
廣泛用於各種工業與民用軟化水製備，如鍋爐供水、供熱空調系統補充水、優質生活用水等。處理流量每小時0.1～數十噸。
特點：①、系統實現手動自動轉換，鈉離子交換器沖洗、再生時間可以在plc內任意設定。
②、採用雙罐系統一用一備，可一天24小時連續出水。
③、自動型控制，確保了執行的經濟、可靠。
④、逆流再生，且再生用軟化水，實現了低鹽耗、低水耗、高質量出水。
⑤、維護簡單，故障率低。
五、主要裝置的技術引數
5.1、原水幫浦
型號：is250-1600b
流量：q=2000m3/h
揚程：h=27m
功率：n=35kw
數量：2臺（一用一備）
5.2、精密過濾器、超濾膜、納濾膜系統
型號：lnn-3200
外形尺寸：φ3200×4080mm
處理水量：q=500m3/h
工作壓力：≤0.6mpa
濾速：10m/h
濾料高度：h=1000 mm
數量：4臺 3用1備
5.3、反衝幫浦
型號：is200-200（i）a
流量：q=358m3/h
揚程：h=10m
功率：n=18.5kw
數量：1臺
5.4、離子交換器
型號：lnn-240
外形尺寸：φ2400×5350mm
處理水量：q=500m3/h
工作壓力：≤0.6mpa
濾料高度：h=2400mm
材質：q235-a防腐
數量：5臺（3用2備）
5.5、鹽液攪拌桶
攪拌機：
帶減速裝置：1套
功率：0.37kw
攪拌軸材質：不鏽鋼
數量：1臺
鹽液桶：
規格：φ1000×1200mm
材質：pp
數量：1臺
5.6、濃鹽水箱
容積：v=5m3
材質：pp
數量：1只
5.7、軟水幫浦
型號：is80-200（i）b
流量：q=87m3/h
揚程：h=38m
功率：n=15kw
數量：2臺（一用一備）
5.8、再生水幫浦
型號：is65-50-160
流量：q=25 m 3/h
揚程：h=32m
功率：n=5.5kw
數量：2臺（一用一備）
5.9、軟水水池
材質：鋼砼（防腐）
型式：地下式
容積：200m3
數量：1座
5.10、空壓機
型號：v-0.17/7
流量：q=0.17m 3/min
壓力：p=0.7mpa
功率：n=1.5kw
數量：1臺
六、控制說明
6.1、概述
現代控制技術和微電子的飛速發展使水處理過程實現全自動控制成為十分簡單可靠的工作，本系統採用plc控制，plc主控器把水處理裝置執行過程中的開關量和模擬訊號送入plc的輸入端，plc輸出端控制氣動閥門、水幫浦及其它負載。本系統自動執行不能達到所需的設定要求時，可調至手動輔助完成工作。
6.2、 控制物件
本工藝分為膜過濾系統和離子交換系統兩個主要部分。
6.3、控制過程說明
鈉離子交換器系統控制點：軟化水池上液位、中液位開關訊號，離子交換器手、自動開關訊號，鹽箱液位開關訊號。
控制過程：軟水箱中液位低於設定值後2秒，開關訊號送至plc的輸入點，控制軟化器進、出水閥v1、v2開啟，自來水管低壓開關訊號接通10秒，開關訊號送至plc的輸入點，控制軟化器進、出水閥 v1、v2關閉。進、出水閥v1、v2工作時間達到48小時（具體執行時間除錯後確定）開始再生，v1、v2關閉，開啟另一軟化器v1、v2閥門，另一台投入執行，同時開啟v8、v6，放空10分鐘後關閉，先開啟v5、v7，5秒後啟動再生幫浦進鹽再生，45分鐘後關閉（或以鹽箱容量為乙個計量單位），浸泡10分鐘，開啟v3、v4開始反洗，15分鐘後關閉，開啟v1、v6順洗，15分鐘後關閉進入睡眠備用狀態。
電廠水處理課程標準
2.課程目標 職業能力目標 1 掌握水處理在火力發電廠中作用 天然水中雜質 水質指標 天然水中幾種無機化合物 天然水中有機化合物。2 掌握水的混凝處理 常用混凝劑和絮凝劑 沉澱池 澄清池 澄清池的執行與管理。3 掌握粒狀介質過濾工藝 粒狀介質過濾裝置 纖維過濾工藝。4 了解離子交換樹脂應用常識。掌握...
水處理技術方案 2
生產工藝用純水水處理系統技術 檔案檔案目錄 一 設計方案說明 1 工程概況 本工程為飲料生產工藝用純水水處理系統工程，工程採用的水源為市政自來水，根據本專案的水源特點 水質報告飲料工藝水處理系統的工藝技術狀況，將本水處理工藝系統分為三個子系統，即預處理系統 反滲透脫鹽系統 軟化水系統。2 工程內容 ...
電廠化學水處理裝置設施腐蝕問題及處理措施
作者 衛向鋒 科技資訊 下旬刊 2017年第09期 摘要 隨著火電企業的發展壯大，裝置的腐蝕及養護問題也越來越受到關注，本文主要圍繞電廠化學水處理裝置的腐蝕問題進行了研究，對電廠化學水處理裝置設施容易發生的腐蝕問題進行了分析，並提出了相關的建議和解決對策，希望對火電企業的日常生產運營以及裝置維護方面...