《化工设计》精品课程 2.给水水源、输送管道设计及水质处理 (1)建厂地区水源情况,包括可提供的地下水(井水、深井水等)、地表水(河水、 江水、溪水、湖水、塘水、水库水以及城市市政供水管网等)以及它们的水质、水温和可 提供的水量等。这些水源的上游或上风向有无污染源,下游或下风向对排污的要求。在经 过调査实地勘察测量工作基础上,取得可靠材料以后进行取水方案的确定工作,这是一个 综合比较和选择的过程,按照可供采用的水源具体情况,从工程生产、生活对水质、水温 水量的要求出发,比较各种水源从取水到提供本工程用水处所需取水、水处理、水输送等 基建投资总费用(包括设备、建构筑物、管道、占地、仪表阀门等)和运行操作维修费用 的关系,进行综合考虑各种取水方案的利弊,最终选择确定一种取水方案。 (2)循环水处理的水质稳定 ①循环冷却水在周而复始的循环使用过程中,会对管道产生腐蚀并在管壁上结垢。碳 酸钙是循环水结垢中的主要成分。水中的钙离子和重碳酸根在一定的温度、压力等条件下 发生下列可逆反应: Ca++2HCO3=CaC03↓+HO+CO2↑ 以上反应向何方进行是由所处条件和水质决定的。如果反应向右进行,则有C02逸出 和CaC0沉积在管壁上而形成水垢,其结果是导致传热系数下降,水流动阻力上升和流量降 低。然而若水中析出的CaC0能保持在一适当程度,在管壁形成一层均匀的CaCO3薄膜,就能 防止金属产生严重腐蚀,这种水称为生成水垢的水;如果反应向左进行,则水垢溶解不能 形成钙盐水垢,金属直接与水接触受到腐蚀,称为有腐蚀性的水。这两种水都是不稳定的 水,均须进行水质稳定处理。 循环水经热交换后,温度升高,造成CO2的溶解度下降,CaCO3水垢形成的可能性增加。 循环水在冷却塔中同大气密切接触,而大气中仪毛含量很低,水中溶解的CO2大量逸出,上 述反应向右进行促使水垢生成,在冷却塔中水同时从大气中吸收O2、SO2、HS等气体,增加 了水对管道的腐蚀强度。在冷却塔中循环水由于部分水分蒸发,从而相对使水中盐的浓度 增加,这种现象叫做循环水的浓缩。由此可见循环水的运行过程中会产生水质变化 ②循环水的水质稳定处理,由于出现上述的水质变化,所以必须对其进行水质稳定处 a排污。由于循环水的浓缩,故须排出部分含盐高的循环水,同时补充适当量的新鲜 水,使其含盐浓度维持在极限值以下。表7-3所示为循环水系统中,为了保持适当盐浓度时 需排出的水量。 表73循环水排出水量 冷却范围/℃ 排出水量 冷却范围/℃ 排出水量 3.5 0.16% 147 0.74% 0.20% 0.97% 0.28% 注:此时循环水浓编指数等于3。 b.防垢处理。防止或减少水垢的形成,可对补充新鲜水进行软化处理,以减少带人的 盐量;或对循环水进行酸处理,以增加盐的溶解度;也可添加阻垢剂,以阻止水垢的生成。 通常酸处理是采用硫酸;阻垢剂是添加聚磷酸盐等, c.防腐蚀处理。循环冷却水的腐蚀主要以电化学腐蚀形式存在,所以防腐的主要措施 是在水中添加一些能生成难溶性阳极产物保护膜的盐(如磷酸盐),或能生成难溶性阴极ȩࡆጕ䃮䃑Ȫ㇮ৱ䄮⼻ 2 ˊ㒭∈∈⑤ǃ䕧䗕ㅵ䘧䆒䅵ঞ∈䋼໘⧚ ˄ᓎॖഄऎ∈⑤ᚙމˈࣙᣀৃᦤկⱘഄϟ∈˄ѩ∈ǃ⏅ѩ∈ㄝ˅ǃഄ㸼∈˄⊇∈ǃ ∳∈ǃ⑾∈ǃ␪∈ǃฬ∈ǃ∈ᑧ∈ҹঞජᏖᏖᬓկ∈ㅵ㔥ㄝ˅ҹঞᅗӀⱘ∈䋼ǃ∈⏽੠ৃ ᦤկⱘ∈䞣ㄝDŽ䖭ѯ∈⑤ⱘϞ␌៪Ϟ亢৥᳝᮴∵ᶧ⑤ ˈϟ␌៪ϟ亢৥ᇍᥦ∵ⱘ㽕∖DŽ೼㒣 䖛䇗ᶹᅲഄࢬᆳ⌟䞣Ꮉ԰෎⸔Ϟ ˈপᕫৃ䴴ᴤ᭭ҹৢ䖯㸠প∈ᮍḜⱘ⹂ᅮᎹ԰ ˈ䖭ᰃϔϾ 㓐ড়↨䕗੠䗝ᢽⱘ䖛⿟ˈᣝ✻ৃկ䞛⫼ⱘ∈⑤݋ԧᚙމˈҢᎹ⿟⫳ѻǃ⫳⌏ᇍ∈䋼ǃ∈⏽ǃ ∈䞣ⱘ㽕∖ߎথˈ↨䕗৘⾡∈⑤Ңপ∈ࠄᦤկᴀᎹ⿟⫼∈໘᠔䳔প∈ǃ∈໘⧚ǃ∈䕧䗕ㄝ ෎ᓎᡩ䌘ᘏ䌍⫼˄ࣙᣀ䆒໛ǃᓎᵘㄥ⠽ǃㅵ䘧ǃऴഄǃҾ㸼䯔䮼ㄝ˅੠䖤㸠᪡԰㓈ׂ䌍⫼ ⱘ݇㋏ˈ䖯㸠㓐ড়㗗㰥৘⾡প∈ᮍḜⱘ߽ᓞˈ᳔㒜䗝ᢽ⹂ᅮϔ⾡প∈ᮍḜDŽ ˅ᕾ⦃∈໘⧚ⱘ∈䋼〇ᅮ ķᕾ⦃ދ਼೼∋ै㗠໡ྟⱘᕾ⦃Փ⫼䖛⿟ЁˈӮᇍㅵ䘧ѻ⫳㜤㱔ᑊ೼ㅵຕϞ㒧൶DŽ⺇ 䝌䩭ᰃᕾ⦃∈㒧൶ЁⱘЏ㽕៤ߚ DŽ∈Ёⱘ䩭⾏ᄤ੠䞡⺇䝌ḍ೼ϔᅮⱘ⏽ᑺ ǃय़࡯ㄝᴵӊϟ থ⫳ϟ߫ৃ䗚ডᑨ˖ &Dˇˇ+& ˙&D&2ʡ+2ˇ&2Ė ҹϞডᑨ৥ԩᮍ䖯㸠ᰃ⬅᠔໘ᴵӊ੠∈䋼އᅮⱘ DŽབᵰডᑨ৥ে䖯㸠ˈ᳝߭&2䘌ߎ ੠&D&2≝⿃೼ㅵຕϞ㗠ᔶ៤∈൶ˈ݊㒧ᵰᰃᇐ㟈Ӵ⛁㋏᭄ϟ䰡ˈ∈⌕ࡼ䰏࡯Ϟछ੠⌕䞣䰡 ԢDŽ✊㗠㢹∈Ёᵤߎⱘ&D&2㛑ֱᣕ೼ϔ䗖ᔧ⿟ᑺˈ೼ㅵຕᔶ៤ϔሖഛࣔⱘ&D&2㭘㝰ˈህ㛑 䰆ℶ䞥ሲѻ⫳Ϲ䞡㜤㱔ˈ䖭⾡∈⿄Ў⫳៤∈൶ⱘ∈˗བᵰডᑨ৥Ꮊ䖯㸠ˈ߭∈൶⒊㾷ϡ㛑 ᔶ៤䩭Ⲥ∈൶ˈ䞥ሲⳈ᥹Ϣ∈᥹㾺ফࠄ㜤㱔ˈ⿄Ў᳝㜤㱔ᗻⱘ∈DŽ䖭ϸ⾡∈䛑ᰃϡ〇ᅮⱘ ∈ˈഛ乏䖯㸠∈䋼〇ᅮ໘⧚DŽ ᕾ⦃∈㒣⛁Ѹᤶৢˈ⏽ᑺछ催ˈ䗴៤&2ⱘ⒊㾷ᑺϟ䰡ˈ&D&2∈൶ᔶ៤ⱘৃ㛑ᗻ๲ࡴDŽ ᕾ⦃∈೼ދैศЁৠ໻⇨ᆚߛ᥹㾺ˈ㗠໻⇨ЁҾ↯৿䞣ᕜԢˈ∈Ё⒊㾷ⱘ&2໻䞣䘌ߎˈϞ 䗄ডᑨ৥ে䖯㸠֗Փ∈൶⫳៤ˈ೼ދैศЁ∈ৠᯊҢ໻⇨Ё਌ᬊ2ǃ62ǃ+6ㄝ⇨ԧˈ๲ࡴ њ∈ᇍㅵ䘧ⱘ㜤㱔ᔎᑺDŽ೼ދैศЁᕾ⦃∈⬅Ѣ䚼ߚ∋ߚ㪌থ ˈҢ㗠ⳌᇍՓ∈ЁⲤⱘ⌧ᑺ ๲ࡴˈ䖭⾡⦄䈵িخᕾ⦃∈ⱘ⌧㓽DŽ⬅ℸৃ㾕ᕾ⦃∈ⱘ䖤㸠䖛⿟ЁӮѻ⫳∈䋼ব࣪DŽ ĸᕾ⦃∈ⱘ∈䋼〇ᅮ໘⧚ˈ⬅Ѣߎ⦃Ϟ䗄ⱘ∈䋼ব࣪ˈ᠔ҹᖙ乏ᇍ݊䖯㸠∈䋼〇ᅮ໘ ⧚DŽ a.ᥦ∵DŽ⬅Ѣᕾ⦃∈ⱘ⌧㓽ˈᬙ乏ᥦߎ䚼ߚ৿Ⲥ催ⱘᕾ⦃∈ˈৠᯊ㸹ܙ䗖ᔧ䞣ⱘᮄ剰 ∈ˈՓ݊৿Ⲥ⌧ᑺ㓈ᣕ೼ᵕ䰤ؐҹϟDŽ㸼᠔⼎Ўᕾ⦃∈㋏㒳ЁˈЎњֱᣕ䗖ᔧⲤ⌧ᑺᯊ 䳔ᥦߎⱘ∈䞣DŽ b.䰆൶໘⧚DŽ䰆ℶ៪ޣᇥ∈൶ⱘᔶ៤ˈৃᇍ㸹ܙᮄ剰∈䖯㸠䕃࣪໘⧚ˈҹޣᇥᏺҎⱘ Ⲥ䞣˗៪ᇍᕾ⦃∈䖯㸠䝌໘⧚ˈҹ๲ࡴⲤⱘ⒊㾷ᑺ˗гৃ⏏ࡴ䰏൶ࠖˈҹ䰏ℶ∈൶ⱘ⫳៤DŽ 䗮ᐌ䝌໘⧚ᰃ䞛⫼⸿䝌˗䰏൶ࠖᰃ⏏ࡴ㘮⻋䝌ⲤㄝDŽ c.䰆㜤㱔໘⧚DŽᕾ⦃ދ∋ैⱘ㜤㱔Џ㽕ҹ⬉࣪ᄺ㜤㱔ᔶᓣᄬ೼ˈ᠔ҹ䰆㜤ⱘЏ㽕᥾ᮑ ᰃ೼∈Ё⏏ࡴϔѯ㛑⫳៤䲒⒊ᗻ䰇ᵕѻ⠽ֱᡸ㝰ⱘⲤ ˄བ⻋䝌Ⲥ˅ˈ៪㛑⫳៤䲒⒊ᗻ䰈ᵕ