水處理技術(shù)手冊

（內(nèi)部資料，務(wù)需外傳）

編輯：郭新程嬌

陳憲平羅紅亮

東營禹龍水務(wù)有限企業(yè)

貳零零三年十一月

目錄

一.常用管道的容許流速..........................................................................4

二.流速、流量與管道直徑II勺關(guān)系..................................................................4

三.原水箱設(shè)計規(guī)則..............................................................................4

四.管道與流量的關(guān)系參照數(shù)據(jù)表..................................................................5

五.管道內(nèi)外徑的關(guān)系............................................................................5

六.原水泵設(shè)計規(guī)則..............................................................................5

七.絮凝劑、助凝劑加藥設(shè)計規(guī)則（可參照exsell表格）.............................................6

A.機(jī)械過濾器設(shè)計規(guī)則..........................................................................6

九.活性炭過濾器設(shè)計參數(shù)........................................................................7

十.反洗水泵設(shè)計規(guī)則............................................................................8

十一.羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇............................................................................8

十二.bum精密過濾帑的參照數(shù)據(jù)....................................................................8

十三.阻垢加藥的設(shè)計..............................................................................9

十四.反滲透系統(tǒng)的設(shè)計............................................................................9

十五.反滲透清洗系統(tǒng)的選擇.......................................................................10

十六.中間水箱R勺有效容量設(shè)計規(guī)則..................................................................11

十七.鼓風(fēng)填料式除碳器的設(shè)計.....................................................................11

十八.混床的運行設(shè)計和再生工藝過程技術(shù)數(shù)據(jù).......................................................12

十九.混床再生周期和耗酸堿量的計算...............................................................13

二十.各類互換床常用運行流速.....................................................................15

二十一.樹脂再生周期和耗鹽量的計算.............................................................15

二十二.過濾器濾料填充計算公式和參照數(shù)據(jù).....................................................16

二十三.無油空壓機(jī)的選擇.......................................................................18

二十四.換熱器的設(shè)計原理......................................................................18

二十五.超濾系統(tǒng)...............................................................................19

二十六.EDI裝置...............................................................................19

四.管道與流量的關(guān)系參照數(shù)據(jù)表

D=mmVWsf/H

0.511.522.533.54

15、0.30.641.01.271.591.912.22.5

200.61.131.72.262.833.394.04.5

250.91.772.63.534.425.306.27.1

321.42.894.35.797.248.6810.111.6

402.34.526.89.0411.3113.5615.818.1

503.57.0710.614.1317.6721.2024.728.3

656.011.9417.923.8829.8635.8241.847.8

809.018.0927.136.1745.2454.2663.372.3

10014.128.2642.456.5270.6984.7898.9113.0

12522.144.1666.288.31110.45132.47154.5176.6

15031.863.5995.4127.17159.04190.76222.5254.3

20056.5113.04169.6226.08282.74339.12395.6452.2

22571.5143.07214.6286.13357.85429.20500.7572.3

25088.3176.63264.9353.25441.79529.88618.2706.5

300127.2254.34381.5508.68635.9763.02890.21017.4

350173.1346.2519.3692.4865.51038.61211.61384.7

400226.1452.2678.2904.31130.41356.51582.61808.6

五.管道內(nèi)外徑的關(guān)系

管材通經(jīng)英寸值PVC的徑d陣為腳K空管材通經(jīng)英寸值PVC福能彳朝鋼修

DN151/2"2018DN1004"110108

DN203/4"2525DN1255"140133

DN251〃3232DN1506"160159

DN321+1/4”4038DN2008"200219

DN401+1/2”5045DN25010〃250273

DN502"6357DN30012"315325

DN652+1/2”7576DN35014”355377

DN803”9089DN40016”400425

六.原水泵設(shè)計規(guī)則

1.假如客戶使用原水箱

原水泵揚程范圍為：30~50m：流量就高不就低：超過量不超過20%：

2.假如客戶不使用原水箱

若原水供水水壓滿足3-5kg的壓力可不設(shè)原水加壓泵；

若原水供水水壓低于2kg則必須設(shè)置加壓泵，使后續(xù)設(shè)備的供水壓力到達(dá)3-5kg：

3.泵的操作臺數(shù)：

在不設(shè)變頻器的狀況下，需要持續(xù)運行的水泵?般?用?備，但供水量超過150T/H以上時，可發(fā)兩用?備

或三用一備，尤其在作電廠項目時，一定要考慮備用;

七.絮凝劑、助凝劑加藥設(shè)計規(guī)則(可參照exsell表格)

1.常用絮凝劑有：硫酸鋁、聚合氯化鋁(PAC)、硫酸亞鐵、氯化鐵、聚合鐵(PFS)。

在目前的水處理設(shè)計中，多種混凝劑的加藥量可參照數(shù)據(jù)如下：

硫酸亞鐵40-100mg/L;三氯化鐵25-60mg/L；

硫酸鋁35—80mg/L；聚合鋁5—10mg/L。

實際運行中還要進(jìn)行混凝試驗后予以確認(rèn)。

常用助凝劑有：用于調(diào)整PH值的石灰(CaO)或純堿3a￡0)：作為氧化劑的氯(CL)

或漂白粉(CaOCL):作為絮凝物加固劑的水玻璃(NaX)?xSiO,?yH：O):用作高分子吸附劑的聚丙烯酰氨(PAM)等。

一般來說,陽離子型合用于PH較低的水質(zhì),陰離子型合用于PH較高的水質(zhì),非離子型受PH影響很小:PAM有

?定的毒性，飲用水中單體丙烯酰胺的最高容許濃度為0.25ug/L：它不能提高除鐵和除有機(jī)物的效果。

電廠項目中，一般選用聚丙烯酰氨(PAM)作助凝劑，其加藥濃度為l—3ppm,配比濃度為。.博-0.5%。實際運行中

還要進(jìn)行混凝試驗后予以確認(rèn)。

Z機(jī)械過濾器設(shè)計規(guī)則

A過濾器的濾速

濾速(m/h)

過濾器H勺形式混凝澄清

直流混凝

正常濾速強(qiáng)制濾速

細(xì)砂過濾6-8

單流8-1010-14

單層濾料

雙流15-18

6-10

雙層濃料10-1414-18

三層濾料18-2020-25

B過濾器濾料級配和反洗強(qiáng)度表

濾料反洗強(qiáng)度L/M\S

項目

種類粒徑mm層高irm空氣擦洗

過濾器型式水反洗

空氣水

重?zé)o煙煤0.8-1.570010——

力

一一

式單層濾料石英砂0.5-1.270015

濾大理石0.5-1.270015——

池雙一般快濾無煙煤0.8-1.8400-5CO-10

一13-1610-15

層池石英砂0.5-1.2400ro-10

濾

接觸

無煙煤1.2-1.8400HKO——

料

濾池15-17

石英砂0.5-1.0400HXO

一

細(xì)砂過灌石英砂—

壓0.3-Q5600TO10-1227-33

力石英砂0.5-1.2120012-1520—

單層濾料

式無煙煤0.5-1.2120010-1210—

濾石英砂0.5-1.2800

器雙層濾料13-1610—158-10

無煙煤0.8-1.8400

一

注：1表中所列為反洗水溫20度的數(shù)據(jù)，水溫每增減1度，反洗強(qiáng)度對應(yīng)增減1樂

2反洗時間根據(jù)過濾器（池）的形式和預(yù)處理方式而定，一般5-lOmin。

3重力式過濾器是水流對大氣敞開，它流經(jīng)濾料是靠其自身重力來完畢向；

4壓力式過濾器是水流在壓力作用下，流經(jīng)裝在壓力容器內(nèi)的濾料，并以比進(jìn)水壓力稍低的壓力流出壓力容器。

C過濾器的罐體直徑計算公式：

R=SQR[Q/（VXJr）]

SQR--------------開平方

R------------------過濾器半徑（單位：m）

Q-----------------設(shè)備處理水量（單位：mJ/h）

V-----------------設(shè)計流速（單位：m/h,一般按V=8m/h計算）

九.活性炭過漉器設(shè)計參數(shù)

活性炭床的水流速度v=5-15m/h,一般不不小于T5m/h：

活性炭床的層高H=1000—2023mm,一般不低于lOOOnmi：

濾料：當(dāng)處理飲用水時多采生木質(zhì)碳，如椰殼碳、桔殼碳、山核桃碳等；當(dāng)處理工業(yè)水時多采用煤質(zhì)碳，粒徑一

段為2—3mm：

反洗方式：采用空氣和水聯(lián)合反洗，反洗強(qiáng)度為0.5m3/（nf.S）,反洗時間為10—15min（或反洗流速20—30m/h,

反洗時間4—lOmin,3-6d反洗一次）,濾層膨脹率為30—50%

使用壽命一般為2—3年，飽和碳去再生或更換，目前有的廠每年更換50%。

罐體直徑計算公式同機(jī)械過淤器的計算公式。

十.反洗水泵設(shè)計規(guī)則

反沖水泵的流量確實定重要需考慮過濾器截面積和反洗強(qiáng)度兩個原因，原則上在沒有空氣擦洗時，流量較大，若設(shè)

理了羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行空氣擦洗，則反洗流量會縮小"3,詳細(xì)計算公式如下：

Q=KXSX3.6

Q---------------------------流量（單位：m7h）

K---------------------------濾料的反洗強(qiáng)度（單位：L/m2-s）

S---------------------------罐體截面積（單位：m2）

3.6------------------------比例常數(shù)（單位：s/h?ID7L）

反洗時間一般為5~10min.

反洗水泵的臺數(shù)一般的狀況下，一臺即可，不過在罐體數(shù)量較多、反洗頻率又大時，提議備用一臺。

H-一.羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇

羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇重要取決于排出壓力和風(fēng)量。

過濾器的氣洗壓力一般為3（T7UKpa:氣洗強(qiáng)度參照濾料的反洗強(qiáng)度,

風(fēng)量的計算公式為：

Q=KXSX10-3X60

Q----------------------------流量（單位：m7min）

K----------------------------反洗強(qiáng)度（單位：L/n??s）（參見表一）

S----------------------------罐體截面積（單位：ID，）

60--------------------------單位換算系數(shù)（單位：s/min）

10-----------------------單位換算系數(shù)（單位：m7D

十二.5um精密過濾器的參照數(shù)據(jù)

1.250mm長濾芯每根濾芯可過0.5噸/小時;

2.500mm長濾芯每根濾芯可過1.0噸/小時:

3.1000mm長濾芯每根濾芯可過1.5-2噸/小時。

十三.阻垢加藥的設(shè)計

清力企業(yè)的阻垢劑PTP-0100,加藥量一般為2-4ppm,可根據(jù)原水水質(zhì)匯報，在設(shè)計軟件上計算出加藥量，實際添

加量一般在設(shè)計值上加0.5Tppm?？砂聪鹿接嬎慵铀幭渲袘?yīng)加入濃縮液的體積：

U=（QXaXV）4-（8X1000Xp^XX）

U--------------------------應(yīng)加入濃縮液的體積（單位：L）

Q--------------------------反滲透給水流量，（單位：m7h）

a---------------------------加藥劑量（單位：ppm,g/T）

V--------------------------加藥箱有效容積（單位：L）

P------------------------阻垢劑濃縮液密度（單位：Kg/L）（P*=1.45,P標(biāo)=1.08）

X--------------------------加藥計量泵實際工作出力（單位：L/h）

1U0U--------------------單位換算系數(shù)（單位：g/Kg）

8----------------------------濃縮倍數(shù)

十四.反滲透系統(tǒng)的設(shè)計

反滲透系統(tǒng)由于投資較高，一般不考慮備用，不過針對50T/H以上的系統(tǒng)一般設(shè)計為2—3套獨立的裝置，出水

思量滿足供水即可。

系統(tǒng)的回收率為75%,脫鹽率按選用膜元件的性能確定，濃水原則上應(yīng)當(dāng)無壓力排放，但為了減少運行費用，我

司提議將濃水搜集至反洗水箱，用來反洗機(jī)械過濾器，反洗水箱容量確實定看詳細(xì)系統(tǒng)口勺大小，滿足過濾器的b2次用

量即可。

膜元件的選擇以膜供應(yīng)廠家提供的選型原則為準(zhǔn)，在進(jìn)行軟件模擬后確定。

高壓泵的選擇要考慮3年后的增壓，故要在軟件模擬數(shù)據(jù)之上加2-3kgo

十五.反滲透清洗系統(tǒng)的選擇

1.清洗泵的選擇

清洗泵的大小根據(jù)下表的流量和壓力再加上管路和濾芯的壓力損失來選擇，水泵的材質(zhì)必須是316不銹鋼或非金

屬聚酯復(fù)合材料。

在高流量循環(huán)期間每支壓力容器推薦清洗流量

清洗壓力每支壓力容器的流量值

元件直徑(in)

psigbargpmm3/h

20~6015~4.02.53、50.71.2

20、6015~4.048~101.8~2.3

20'6015~4.0616~203.6~4.5

20"6015"4.0830'406.0-9.1

20、6015~4.0835、458.0^10.2

2.清洗藥箱的選擇

混合循環(huán)清洗水箱可以是聚丙烯或玻璃鋼(FRP)，清洗水箱應(yīng)有蓋了?和溫度表計，提高清洗溫度有助于提高清洗

效率。

一種確定清洗箱大小的大體原則是將空的壓力容器的體積加上清洗液循環(huán)管路的體積而得。

3.清洗過渡器的選擇

清洗系統(tǒng)的過濾器安裝在清洗水泵的出口，為一次性使用，使用周期為3—4個月，故清洗過渡器的出水量可比正

常出水量高2-3倍，單支過濾芯的出水量可比保安過濾器的濾芯出水量增長一倍，過濾器的規(guī)格按裝填派芯數(shù)量選擇。

漉芯出水量選型表格如下：

250mm長流芯每根濾芯可過水1噸/小時；

500mm長濾芯每根濾芯可過水2噸/小時：

1000mm氏濾芯每根濾芯可過水4噸/小時。

十六.中間水箱的有效容量設(shè)計規(guī)則

對單元制系統(tǒng)，應(yīng)為每套水處理設(shè)備出力的2—5min貯水量，且最小不應(yīng)少于2M：'：對于母管制系統(tǒng)，總有效

容量應(yīng)為水處理設(shè)備出力的15—30min的貯水量。

十七.鼓風(fēng)填料式除碳器的設(shè)計

A鼓風(fēng)填料式除碳器I向直徑根據(jù)設(shè)計處理水量由下表確定：

設(shè)備直徑mm處理水量m7h空氣耗量一/h

60016.8336-504

80030.0600-900

100046.8936-1404

110056.41128-1692

125073.21464-2196

140091.81836-2754

1600120.02400-3600

1800151.83036-4554

2023187.23744-5616

2200226.84536-6804

2500293.45868-8802

2800367.87356-11034

3200480.69612-14418

淋水密度：60m7m2.h；填料：D25*25*3mm拉希瓷環(huán)：

技術(shù)條件進(jìn)水碳酸硬度：?7.5mmol/L：出水殘存CO2<5mg/L：

汽水比：20-30m7m3

注：上表僅供參照，選型時要看供貨廠家提供的數(shù)據(jù)和選擇的填料而定。

E鼓風(fēng)填料式除碳器的填料高度確實定

由于水溫會影響二氧化碳在水中溶解度（見F表），因此應(yīng)根據(jù)除碳粉直徑按設(shè)計處理水溫和進(jìn)水中二氧化碳量按下

表確定填料層高度。

不一樣溫度時二氧化碳的溶解度（U.IMpa）

水溫℃05101520253035404550

CQWSg/m'33472774231919711689145012501106974862762

鼓風(fēng)填料式除碳器填料高度

進(jìn)水中CO,含量mg/L

進(jìn)水溫度C67114165222287360443

填料層高度m

152.503.154.004.00

203.154.004.00

252.002.503.153.15

302.503.153.15

2.00

351.602.502.50

401.602.002.002.002.502.50

十八.混床的運行設(shè)計和再生工藝過程技術(shù)數(shù)據(jù)

流速：一級混床的設(shè)計運行流速為40-60m/H,二級混床H勺設(shè)計運行流速為60—80m/H；

填料：常規(guī)狀況下樹脂裝填高度為001X7VB600mm,201X7MB1200nm：

再生工藝過程技術(shù)數(shù)據(jù)：

再生工藝過程技術(shù)數(shù)據(jù)

操作環(huán)節(jié)工藝參數(shù)兩步法同步法

流速m/h13-1510-15

小反洗時間min15-2015-20

終點樹脂分層明顯樹脂分層明顯

進(jìn)酸流速m/h55

進(jìn)酸濃度％2-32-3

陽樹脂用酸量kg井

再生頂壓水流速m/h5

時間min視進(jìn)酸狀況定

進(jìn)堿流速m/h55

進(jìn)堿濃度％1—1.51-1.5

再生陰樹脂用堿量kg并

再生托堿水流速m/h5

時間min視進(jìn)堿狀況定

頂壓水流速m/h55

托堿水流速m/h55

對流狀況硬度~0umol/L硬度~Oumol/L

終點

Hsi0.-<50ug/LHsi0j-<50ug/L

風(fēng)壓Mpa0.1—0.50.1-0.5

時間min3—53—5

混脂風(fēng)量m3/m2.min2.32.3

這占混脂均勻混脂均勻

流速m/h19-1510-15

時間min5-105-10

正洗

這占Hsi0.3-<20/L電導(dǎo)率<0.2us/cm

流速m/h40-60

硬度?Oumol/LHsi0j-<20/L

運行終點指標(biāo)

電導(dǎo)率<0.2us/cm

注：#混床用酸堿量見卜表

混床再生比耗與出水質(zhì)量關(guān)系

再生劑耗量kg/d（樹脂）出水電導(dǎo)率us/cm

H.SO,HCLNaOH1型樹脂II型樹脂

2431981620.070.10

162132810.1670.25

130106490.250.40

11392320.340.40

十九.混床再生周期和耗酸堿量的計算

1.陽離子互換的再生周期計算公式為:

h陽=（EBXV?）+（P陽XQ）

----------------陽樹脂再生周期（單位：h）

E?1---------------陽材脂工作互換容量（mol/L）（約為Imol/L）

Vw---------------陽梃脂量（L）

P卬---------------處理水中陽離子的含量（mol/L）

Q-----------------處理水流量（m'/h）

2.陰離了?互換的再生周期計算公式為:

hn=（EBXVW）+（N陰XQ）

靡----------------陰離子再生周期（單位：h）

Ew---------------陰柄脂工作互換容量（mol/L）（約為0.5mol/L）

Vm---------------陰機(jī)脂量（L）

N?i---------------處理水中陰離子和CO,的含量總和＜mol/L）

Q-----------------處理水流量（m3/h）

陰陽樹脂的再生周期短H勺為混床的再生周期。

直徑為800mmT200mm的混床，陰陽樹脂的裝填高度為800mln、400mm：

口徑為1500mm-3200mm的混床，陰陽樹脂的裝填高度為1200mm、600mm。

3.再生陽樹脂一次消耗盅酸溶液量的計算公式：

m?ci=EsXVBXMXnHd-j-30%

即---------------再生一次的消耗HC1H勺量（g）

EH,-----------------陽樹脂工作互換容量（mol/L）（約為lmol/L））

v?-----------------陽樹脂量（L）

M-------------------摩爾當(dāng)量（g/mol）（HC1摩爾當(dāng)量是36.5g/mol）

iw.-----------------HC1的再生比耗（HC1的再生比耗一般為5）

30%----------------HC1的濃度按30%計算

4.每年耗酸量的計算公式:

nui?年=Qi-XPIBXMXnHci-i-30%X24X350

mm.<i--------------?年］按350天計算）消耗HC1的量（單位：g）

Q六----------------系燒總產(chǎn)水量（單位：m7h）

P卬-----------------處理水中陽離子的含量（mol/L）

5.再生一次陰樹脂消耗堿溶液量的計算公式：

甌陽=EHXVBXMXn^H4-30%

M--------------再生一次I內(nèi)消耗NaOH的量（單位：g）

Em-----------------陰樹脂_L作互換容量（mol/L）（約為0.3mol/L））

Vm-----------------陰樹月旨量（L）

M------------------摩爾當(dāng)量（g/moD（NaOH摩爾當(dāng)量是40g/mol）

IK----------------NaOH的再生比耗（NaOH的再生比耗一般為6）

30%----------------NaOH口勺濃度按30%計算

6.每年耗堿量的計算公式：

叫必?年=Qi-XNwXMXn1uo?4-3O%X24X35O

m（c）.tf.---------------年（按350天計算）消耗NaOHH勺量（單位：g）

QA-----------------系統(tǒng)總產(chǎn)水量（單位：mVh）

N用-----------------處理水中陰離子和COH'J含量總和（mol/L）

或可參照excel表格混床程式。

二十.各類互換床常用運行流速

互換床類型運行流速M/H備注

一級15-20進(jìn)水硬度＜7mmol/L

順流床

二級40-60

鈉離子互換床

逆流床20-30進(jìn)擷變7—Khml/L

浮床20-40

順流床15-20原水含鹽量。50mg/l

11離子互換床逆流床20-30原4白鹽gaofn昭1

浮床20-40

順流床15-20

0H離子互換床逆流床20-30

浮床20-40

弱酸互換床15-20

弱堿互換床15-20

001*740-60

混床

201*740-60

二H--.樹脂再生周期和耗鹽量的計算

再生周期的計算公式:

h=(EXV)-r(HXQX24-M)

h----------------再生周期（h）

E---------------樹脂工作互換容量（mol/L）（約為lmol/L）

V---------------樹脂量（L）

H---------------原水硬度（mg/L或g/3）（以CaCOs計）

Q---------------處理水流量

M--------------摩爾當(dāng)量（g/mol）（CaCOW'J摩爾當(dāng)量是100g/mol）

2.再生耗鹽量的計算公式為：

nW]=EXVXMXn）uci

m---------------再生一次時消耗NaCl的量（單位：g）

E------------------樹脂工作互換容量（mol/L）（約為lmol/L）

V------------------樹脂量（L）

n--------------NaCl的再生比耗（NaCl的再生比耗一般為2）

M----------------摩爾當(dāng)量（g/mol）（NaCl的摩爾當(dāng)量是58.5g/mol）

二十二.過濾器漉料填充計算公式和參照數(shù)據(jù)

W=1^X3.14XLXp

W------------------濾料填充量（單位：t）

R------------------過濾器半徑（單位：m）

L------------------濾料層高（單位：m）

P-----------------堆積比重（單位：t/m5）

鞏義丁東水處理濾料廠提供H勺濾料的重要技術(shù)指標(biāo)參照如下:

1活性炭的重要技術(shù)指標(biāo)

項目測試數(shù)據(jù)項目測試數(shù)據(jù)

粒徑0.4-3nun真比重2-2.2g/cmi

3

長度0.4-6mm雄比重

強(qiáng)度云80-95%總孔容積0.7-1cm'/g

碘值700-130Cmg/g比表面積590-1500m7g

亞甲蘭值100-150irg/gPH值8-10

半脫氯值這5cm灰份《8-12%

水分<3%比熱-1.00J/g.°C

2核桃殼濾料

取材于優(yōu)質(zhì)厚皮山核桃殼，合注于石油煉化企業(yè)的水處理，具有硬度高、耐磨損、抗壓性好、吸附截污能力強(qiáng)等長

處，可直接采用濾前反沖洗，充含油污水處理效果明顯。

重要技術(shù)指標(biāo)

檢測項目測試數(shù)據(jù)檢測項目測試數(shù)據(jù)

油驅(qū)除率90—26%反洗強(qiáng)度25m3/m'h

懸浮物驅(qū)除率95T8%水沖洗壓力0.32mpa

濾速20-2Em/h維護(hù)方式每年補(bǔ)充5-10%

密度1.26g/cm'堆密度0.85g/cm!

果殼濾料重要規(guī)格

序號1234

粒徑（nun）1.6-2

目數(shù)24-3516-2412-1610-12

3無煙煤漉料

采用山西優(yōu)質(zhì)白煤，外觀光澤度好，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定。在酸性、堿性、中性水中都不溶解。

理化指標(biāo):

分析項目測試數(shù)據(jù)分析項目測試數(shù)據(jù)

固定碳C力97%孔隙率53%