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化學水工藝流程范文第1篇

【關鍵詞】氯堿化工設計 工藝流程 鹽水一次精制 食鹽溶液電解 燒堿蒸發

1 引言

氯堿工業是重要的基本化工原料工業，廣泛應用于輕工、紡織、食品等行業，目前國內工業燒堿生產方法主要為隔膜法和離子膜法。在電解法燒堿生產裝置的工程設計中，優化選擇建設規模、生產平衡能力及工藝流程是設計評價的關鍵因素。因此，本文探討了氯堿化工設計中鹽水一次精制、食鹽溶液電解以及燒堿蒸發等關鍵工序的工藝流程選擇問題，以期為設計人員提供一定的借鑒。

2 鹽水一次精制的工藝流程

鹽水一次精制的生產方式大體可分為三種：傳統工藝、膜法過濾工藝和直接過濾工藝。2.1 鹽水一次精制的傳統工藝

傳統工藝流程在國內外同行業中普遍存在至今，其一次鹽水工序生產過程相對穩定，普通操作人員易于掌握，設備運行穩定，不需要高頻次的檢修，維修費用相對較少。但生產裝置大，占地面積多；一次鹽水工藝自動化程度偏低，系統一旦出現異常，恢復正常所需時間較長；由于砂濾器的存在，會產生SiO2二次污染。此外，一次鹽水中SS含量相對偏高，增加了后道工序的處理壓力，且對鹽質量變化的適應能力較差，碳素管過濾部分操作相對復雜。

2.2 膜法過濾工藝

國內氯堿行業鹽水精制中所用膜主要有兩種：戈爾膜和凱膜。

2.2.1 戈爾膜鹽水精制工藝特點

（1）脈沖式過濾。當運行達到過濾時間后，過濾器自動進入反沖狀態，經放氣、泄壓、反沖，靠反向靜壓差而使濾餅脫落、沉降，經數秒后再開始下一個過濾周期。

（2）高流量一次凈化。其過濾能力是其他過濾器的5～10倍，且不需要借助其他的固液分離設備。

（3）低壓反沖可使設備在近于無損的狀態下運行。

此外，由于膜極薄，可視為表面過濾，不會造成濾程堵塞，即使有輕微堵塞也很容易用酸溶解，機械損傷的可能性很小。

2.2.2 凱膜鹽水精制工藝特點

（1）工藝簡單，流程短。鹽水中的懸浮物從1000～10000mg/L降至1mg/L以下，完全適合隔膜法燒堿生產裝置中電解槽使用，也可直接進入離子交換樹脂塔進行二次鹽水精制。

（2）固液分離一次完成，無需其他附屬設備，過濾精度穩定，處理能力大，節約了技術改造成本。

（3）與傳統工藝比較，占地面積小，省去了清理澄清桶、砂濾器的工作量，大大降低了勞動強度。

此外，工藝降低了對原鹽質量的要求，為原料采購提供了方便，鹽水質量高且穩定，延長了隔膜的使用壽命，整個設備經過特殊防腐處理，可適應更寬松的酸堿度液體要求。

3 食鹽溶液電解的工藝流程

食鹽溶液的電解技術主要有金屬陽極隔膜電解技術和離子膜電解技術兩種。3.1 金屬陽極膜電解工藝流程

由鹽水工序送來質量合格的精鹽水進入精鹽水高位槽，溢流經預熱器預熱到65～75℃后經總管，再經加酸調節pH值5～6后，流入鹽水斷電器，斷電后經鹽水分管，進入電解槽，在直流電作用下生成氯氣、氫氣和電解液，電槽產生的三個中間產品分別送氯氣處理系統、氫氣處理輸送和堿液蒸發系統。

3.2 離子膜電解工藝流程

離子膜電解技術分為單極槽離子膜電解和復級槽離子膜電解兩種，由于我國氯堿工業生產規模相對較小，因此一般采用單極槽離子膜電解。以原鹽為原料，從離子膜電解槽中流出的淡鹽水經過脫氯塔脫去氯氣，進入鹽水飽和槽制成飽和鹽水，而后在反應罐中加入NaOH等化學物質，出反應器鹽水進入澄清桶澄清，再進入過濾器過濾，經樹脂塔除去鈣鎂離子后進入離子膜電解槽陽極室。與此同時，純水和液堿一同進入陰極室。通入直流電后，在陽極室產生氯氣，在陰極室產生氫氣和30%～35%的NaOH液堿。

4 燒堿蒸發的工藝流程

燒堿蒸發流程有順流、逆流和錯流三種，而常用的是順流和逆流。

4.1 順流流程

順流流程是指進蒸發器的電解液和加熱蒸汽的方向是一致的，如果一套多效蒸發裝置，電解液流向的特點是依濃度越來越高，而蒸汽壓力卻越來越低。在順流流程中，由于串聯蒸發器數量的不同，又分為順流雙效，順流三效四體兩路，順流三效部分強制循環等形式。

4.2 逆流流程

三效逆流流程是國外普遍采用的流程，其流程可敘述為：來自電解或加料槽的電解液經預熱后，由加料泵送入第三效蒸發器，其中的固體鹽由循環泵送入離心機高位槽分離固體鹽，分離后的料液或返回本效，或過料到第二效，第二效中析出的固體鹽在旋液分離器中分離，同樣分離后的料液用于過料或自身循環，第一效蒸發器利用其自身壓力經采鹽器采鹽后進入閃蒸效，閃蒸后的濃堿放入濃堿冷卻貯槽，經冷卻后即為成品液堿。

4.3 流程討論

評價一個蒸堿的流程，主要看其消耗是不是很低，強度是不是大，投資是不是小，運行是不是穩定。

4.3.1 效數評價

我們假定兩個條件：一是在蒸發過程中沒有熱的損失，二是被蒸發料液與加熱蒸汽溫度相同。

由此可知，多效蒸發比單效蒸發占優。同時也必須看到，效數越多，其投資越大，要求越高，而且越到后面，節氣越小，因此對于效數的選擇，要進行綜合評價。從目前的工藝水平來看，一般是三效或者四效為宜。

4.3.2 順流與逆流流程的比較

一般來說，逆流流程比順流流程優越，其理由如下：

（1）能耗低。第三效為真空效，沸點低，電解液可以不預熱進效，濃效又是閃蒸效，還能自蒸提高2%的濃度。而且第二效的鹽泥（含NaOH高）經過第三效（NaOH濃度低）排出，減少了濃堿損失。

（2）強度大。逆流蒸發尤其是增加了強制循環泵后，料液流動速度增大，傳熱狀況得到改善，生產強度（指每單位加熱面積，每小時內蒸出的堿量）提高。如三效逆流加強制循環法，其強度達7～8kgf/m2時，比順流流程高20%左右。

5 結語

在目前氯堿工藝設計中，越來越注重工藝的可靠性、先進性，各生產單元都采用了許多新的流程與配置。選擇合理的工藝流程必須結合企業的實際生產能力，提高產品質量的關鍵是嚴格控制好各項工藝指標。

參考文獻

[1] 楊敏.氯堿工程項目設計中配置及工藝流程的選擇[J].氯堿工業，2007，6

化學水工藝流程范文第2篇

關鍵詞：SAGD 高溫脫水 化學沉降 破乳劑 凈化原油

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-00-03

遼河油田曙一區超稠油主要采用蒸汽吞吐開發方式，超稠油脫水采用常規二段熱化學沉降脫水工藝，隨著開發的深入，逐漸進入產量遞減階段，蒸汽輔助重力泄油（SAGD）是蒸汽吞吐最為有效的接替方式，2007年以來，遼河油田在曙一區開展超稠油SAGD開采工業化推廣，SAGD井口產出液溫度140～170 ℃，本著充分利用熱能的原則，結合遼河油田SAGD建設實際情況，引進、吸收加拿大高溫脫水工藝，開展遼河油田SAGD采出液高溫脫水中試試驗，以期探索出一條SAGD采出液不摻稀油高溫脫水工藝技術路線，同時，達到確定高溫脫水流程、篩選藥劑、試驗高溫脫水設備等預期目的。

1 室內試驗

SAGD高溫脫水中試試驗以室內研究為基礎，在室內研究中，分析了采出液基本性質，篩選了高效的脫水藥劑，初步確定了適宜的脫水溫度、加藥濃度、脫水沉降時間及脫水壓力等關鍵參數。

1.1 SAGD產出液基本性質

SAGD產出液基本性質見表1。

1.2 化學藥劑篩選

1.2.1 破乳劑種類選擇

由于SAGD原油脫水是在高溫、高壓條件下進行，因此破乳劑應具有高溫穩定性，這是破乳劑能否應用于SAGD原油脫水試驗的前提條件。室內破乳劑高溫穩定性試驗采用如下方法：將合成的系列破乳劑干劑分別裝入自制的導熱良好、耐溫、耐壓得密閉容器中，放入高溫烘箱，在180 ℃恒溫條件下24 hr后取出，優選失重最小的三種樣品，將其冷卻后配成干劑含量40%作為工業品，進行高溫脫水試驗。不同藥劑對于脫水效果的影響見表2。

試驗數據表明：破乳劑A的作用效果優于其他兩種。

1.2.2 藥劑加入量的確定

在實驗室內，對于選定的藥劑，分析其在不同溫度下、不同加藥濃度對于脫水效果的影響。分析結果見圖1。

1.3 脫水溫度與壓力

假定原油進站溫度分別是130～180 ℃，通過室內脫水試驗，確定合理的高溫脫水溫度。由于高溫脫水需采用密閉設備來完成，需要分析系統壓力對于脫水效果的影響，分析結果見表3。

1.4 室內試驗結語

通過室內試驗，確定SAGD采出液高溫脫水關鍵技術參數如下。

（1）適宜的脫水溫度：160～170 ℃；

（2）適宜的脫水藥劑：破乳劑A；

（3）適宜的加藥濃度：350 mg/L；

（4）適宜的脫水沉降時間：2.5 hr；

（5）適宜的脫水壓力：高于操作溫度水蒸汽飽和蒸汽壓0.15～0.2 MPa。

2 現場中試試驗

2.1 試驗進程

為實現SAGD產出液高溫脫水工藝現場試驗，遼河油田公司在曙一區杜84塊建設高溫脫水試驗站一座。試驗站處理液來自SAGD先導試驗井口館平11，原油進站溫度150～170 ℃，設計處理液量480 m3/d。

2.2 工藝流程

現場試驗首先采用二段熱化學沉降脫水工藝，一段脫水溫度為150 ℃，加藥濃度300 mg/L，二段脫水溫度180 ℃，加藥濃度450 mg/L。原油升溫采用換熱器與SAGD注汽站生產的高溫水換熱來實現，高溫水出站溫度180～220 ℃，二段熱化學沉降脫水工藝流程見圖3。

2.3 關鍵設備

SAGD高溫脫水試驗站內關鍵設備為兩臺三相分離器，其中，一段三相分離器型號為：2.0～2800×10000，處理液量480 m3/d；進口/出口溫度180/175 ℃；進口/出口壓力：1.1/1.0 MPa；設備28t。二段三相分離器型號為2.0～2400×12600，處理液量130 m3/d；進口/出口溫度190/180 ℃；進口/出口壓力1.7/1.5 MPa；設備凈重30 t。

2.4 試驗方法

試驗開始前，制定詳細的試驗大綱，并依一下步驟開展SAGD采出液高溫脫水試驗。

（1）調整一級進站換熱器原油出口溫度至150 ℃。

（2）調整一段加藥系統，起始加藥量為150 mg/L。

（3）操作條件穩定后每2 h在一段分離器出口取樣分析原油含水率。

（4）依據（2）、（3）步保持溫度不變的情況下分別改變加藥量至120 mg/L、100 mg/L、75 mg/L、50 mg/L。

（5）改變一級換熱器原油出口溫度至160 ℃。

（6）按照（2）、（3）、（4）步調整加藥量并取樣分析原油含水。

（7）按以上步驟分別試驗170 ℃、180 ℃、190 ℃。

（8）分析一段分離器出口含水率≤30%穩定檢測到4次時，降低加藥濃度直至出口含水率達到30%。

（9）記錄達到上述指標的操作參數。

二段熱化學沉降脫水試驗步驟與一段相同，試驗溫度分別取150 ℃、160 ℃、170 ℃、180 ℃、190 ℃，加藥量分別為500 mg/L、450 mg/L、400 mg/L、350 mg/L、300 mg/L，取樣分析二段分離器出口含水率≤5%穩定檢測到4次時，降低加藥濃度直至出口含水率達到5%。此時即可進行二段分離器脫水試驗。

2.5 試驗結果

經過為期3個月的現場試驗，累計取得有效試驗數據313個，進站采出液含水與一段分離器出口原油含水關系見圖4。

圖4 原油一段熱化學沉降試驗成果曲線圖

由圖4可以看出，原油進站含水為70%～92%，一段脫水后原油含水在試驗站投產初期為65%以上，經過工藝設備整改和參數調整后，原油含水最低可降至3%以下。

3 結語

（1）經過室內試驗與現場中試結果相比較，可確定以下因素對脫水效果有影響即脫水溫度、脫水設備結構、藥濃度、油水停留時間及系統壓力。（2）中試試驗站流程設計合理，僅利用一段高溫熱化學脫水，SAGD高溫采出液脫后凈化油含水率已能分別達到≤5%的局內超稠油外輸指標要求及出礦原油≤2%的指標要求。（3）研制、設計的三相分離器性能良好，能滿足試驗需要；（4）研制的高溫破乳劑能性能優良，加藥濃度300～350 mg/L，優于國外樣品。（5）自控系統基本滿足試驗需要，但控制精度有待提高；（6）試驗過程中形成的三相分離器脫水操作規程能夠指導生產穩定

運行。

參考文獻

[1] 鐘宏.國內外SAGD開采技術知識產權專利統計分[J].內蒙古石油化

工，2011（9）.

[2] SAGD平行水平井和直井連通鉆井技術.石油機械[J].2011

（6）.

化學水工藝流程范文第3篇

關鍵詞:一里平;綜合開發利用;途徑

中圖分類號:F019.6

文獻標識碼:A

文章編號:16723198(2009)20008002

1引言

青海省已開發的硫酸鎂亞型鹽湖有東臺鹽湖、西臺鹽湖、馬海鹽湖及柯柯鹽湖等。各鹽湖開發的產品有東臺的碳酸鋰、氯化鉀、鉀鎂肥等,西臺的碳酸鋰和鉀鎂肥,馬海的氯化鉀,柯柯的氯化鈉和即將開發的硫酸鉀。從這些已開發的硫酸鎂亞型鹽湖資源開況來看,此類鹽湖并沒有真正實現資源的綜合利用,僅僅是開發了其中的鉀和鋰資源。

青海省目前未開發的比較大的硫酸鎂亞型鹽湖就剩一里平鹽湖了,作為一個富含鋰、鎂、硼、鉀的鹽湖,借鑒東臺和西臺鹽湖開發的成功經驗,設計一條合理的開發路線,對鹽湖里的有價成分進行綜合利用就顯得特別重要。筆者從鹵水的灘曬分離和鋰、鎂、硼和鉀的初級產品的加工方面著手,論述了資源綜合開發的途徑。

2一里平鹽湖綜合開發利用途徑探討

2.1一里平鹽湖簡介

一里平鹽湖位于柴達木盆地的中部,西臺吉乃湖之西北,地理坐標:東經92°58′至93°度20′,北緯37°51′至38°03′30″,一里平湖區廣布石鹽沉積,其面積為360km2。鹽灘表面被現代風積砂所覆蓋,地形平坦,高差一般不超過0.5m,故有“一里平”之稱。

該鹽湖屬于干鹽湖類型。鹽類沉積以一石鹽為主,富含晶間鹵水,水化學類型為硫酸鹽型硫酸鎂亞型。本區為由第三系地層所組成的落雁山、大風山、俄博梁及紅三旱等背斜構造所包圍的一長條形封閉凹陷。湖區露出的地層為下更新統湖相的土黃色、灰黃色鹽泥;中更新統湖相的灰褐色及灰棕色砂質泥巖;上更新統的湖相砂質粘土及湖泊化學沉積的石鹽。

湖區鹵水分為上下兩層,其中上層為晶間鹵水,下層鹵水包括晶間鹵水和空隙水兩種。

2.2鹽田灘曬分離工藝

2.2.1灘曬理論基礎

一里平鹽湖鹵水屬于硫酸鹽亞型,其蒸發析鹽情況與金作美25℃ K,Na,Mg// Cl,SO4―H2O五元水鹽介溫體系相圖的規律基本相符合,所以該設計采用金作美25℃ K,Na,Mg// Cl,SO4―H2O五元水鹽介溫體系相圖為理論依據。

一里平鹽湖鹵水蒸發結鹽順序是:氯化鈉,氯化鈉+軟鉀鎂礬,氯化鈉+軟鉀鎂礬+瀉利鹽,氯化鈉+瀉利鹽+氯化鉀,氯化鈉+瀉利鹽+光鹵石。根據析鹽規律,可以將一里平原鹵結鹽按照后期加工的要求分成硫混礦和鉀混礦,鹵水在蒸發至軟鉀鎂礬析出完全而氯化鉀達飽和開始析出時進行導鹵分離,之前析出的礦為硫混礦,之后析出礦為鉀混礦,最后曬得濃鹵水中富集硼、鋰等重要元素為鋰鹵礦。

2.2.2鹽田工藝流程

根據鹵水蒸發的工藝路線,鹽田采用分段結晶的工藝流程。鹽田分鈉鹽池,調節池,硫混鹽池,鉀混鹽池和儲鹵池。原鹵首先進入鈉鹽池,在鈉鹽池進行蒸發并析出氯化鈉,然后進入調節池。調節池的作用是控制進入硫混鹽池鹵水的組成,根據溫度調節,使進入硫混鹽池鹵水組成達到除鈉最大要求,同時又能保證硫、鉀等較小損失,以保證后續硫混礦、鉀混礦和鋰鹵礦的相應品位。從調節池出來鹵水在硫混礦池析出軟鉀鎂礬和瀉利鹽,在氯化鉀開始飽和時導入鉀混鹽池,在鉀混鹽池析出光鹵石和瀉利鹽的混合礦,鹵水在鉀混池蒸發濃縮至水氯鎂石飽和時導入儲鹵池作為鋰鹵礦進行儲備,為下一步提鋰原料。鹽田工藝流程如圖:

2.3鉀、鎂、硼和鋰初級產品綜合利用工藝探討

2.3.1鉀鹽的加工工藝

鉀鹽資源可以加工成鉀鎂肥、氯化鉀和硫酸鉀,加工工藝比較簡單,工藝的關鍵是所用的浮選藥劑。下面是三種產品的工藝流程圖:

2.3.2硼鹽的加工工藝

硼鹽主要加工成硼酸,該工藝路線中首先提取硼,因為硼的化合物比較復雜,首先提硼有利于后續鋰鹽的加工,不用硫酸酸化而用鹽酸化的目的是在后續鋰鹽的加工中避免引入硫酸根雜質,該工藝如圖5所示。

2.3.3鋰鹽的加工工藝

該探討中鋰鹽加工工藝目前處于國際領先水平,成功地實現了高鎂鋰比鹽湖中鎂鋰分離的世界難題,青海鋰業有限公司已成功實現了產業化生產。工藝流程圖如下:

2.3.4鎂資源的利用

鹽田灘曬過程的最后一步所得礦物是水氯鎂石,水氯鎂石經過脫水變成無水氯化鎂后是很好的電解金屬鎂的原材料,但目前由于脫水工藝還沒有得到徹底的解決,因此,用它生產高純氫氧化鎂是一個很好的途徑,不但副產氯化銨,而且經過蒸氨工序后,可以得到部分液氨,大大的降低生產成本。下面是工藝流程圖:

化學水工藝流程范文第4篇

關鍵詞：小區中水回用；雨水回用；處理工藝；設計

中圖分類號：S276文獻標識碼：A

一、小區生活用水的分類

（1）充分與人體接觸的用水。有飲用水、廚房用水和漱洗及洗浴用水，用水量約占生活用水量的50%。

（2）與人體直接接觸的室內用水。有洗衣用水、室內掃除清潔用水，用水量約占生活用水量的20%。

（3）不與人體接觸的雜用水類。有廁所沖洗水、灑水（公共綠地及道路噴灑水、小區中人造噴泉水）及室內外澆花用水等，約占生活用水量的30%。

二、小區中水回用系統的設計原則

2.1一般來說，不同小區對出水的要求差異較大，應根據我國《地面環境質量標準》(GB3838 - 88)和《污水綜合排放標準》(GB8978- 96)的有關規定和當地環保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。

2.2污水處理設施的設計和建設必須結合小區的整體規劃和建筑特點，即外觀設計上要與小區建筑環境相協調，以求美觀。

2.3在污水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理。

2.4在高程布置上應盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節省用地。

2.5污水處理廠位置應盡可能位于小區下風向，與其它建筑物有一定的距離，以減少對環境的影響。

2.6設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩定，適合分期建設。

2.7處理程度高，污泥產量少，并盡可能采用節能處理技術。

2.8處理構筑物對水力負荷和有機物負荷的適應范圍較大，使系統有較好的經受沖擊負荷的能力。

2.9小區內的人口是逐漸增加的，因此小區污水處理廠應留有發展余地。

根據小區廢水處理的原則，應選擇處理效果穩定、產泥少、節能的處理方法。小區系統中的各類建筑物一般均建有化糞池，所以化糞池應與污水處理方法相結合。常用的工藝流程有：

（1）污水格柵調節池提升泵接觸氧化池沉淀池出水。

（2）污水格柵調節池提升泵曝氣池沉淀池污泥回流出水。

（3）污水格柵調節池提升泵SBR 池或CASS池出水。

（4）污水格柵調節池提升泵混凝沉淀(加藥)過濾出水(物化方法)。

（5）污水格柵調節池提升泵接觸氧化池混凝過濾(加藥)出水。

三、小區中水處理工藝

生活污水處理工程一般都是以好氧生物處理方法作為核心工藝，好氧生物處理方

法分為生物膜法和活性污泥法兩大類。傳統的方法有接觸氧化法、CASS、SBR 及氧化溝等活性污泥法工藝。隨著中水技術的應用與發展，又開發多種回用新技術，如膜分離(MF、UF、NF、OF)技術、膜生物反應器、曝氣生物濾池、土壤生物系統、土壤毛吸處理利用系統(人工土地系統)。這些新技術在國外都已經得到了成功的應用，這為我國中水工程應用技術的推廣奠定了基礎和依據。

中水回用系統在國內已經有過工程實踐的工藝流程主要有：

（1）原水格柵調節池混凝沉淀過濾活性炭消毒中水；

（2）原水格柵調節池過濾生物消毒中水；

（3）原水格柵調節池混凝氣浮過濾消毒中水；

（4）原水格柵調節池過濾臭氧消毒出水；

（5）原水格柵調節池絮凝沉淀過濾精密過濾膜分離消毒中水；

（6）原水格柵生物接觸氧化沉淀過濾消毒中水；

（7）原水格柵調節池曝氣生物濾池消毒中水。

3.1物理處理法

膜濾法，適用于水質變化大的情況。膜濾法是通過在外部壓力的作用下，水源水以一定的流速沿著濾膜表面流動，溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子等這些粒子外徑小于膜孔的則通過濾膜，并作為濾液而排出；而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等外徑大于膜孔的粒子則被攔截在濾膜的表面，溶液被濃縮并以濃縮形式排出。從而實現有效的分離。采用這種流程的特點是：裝置緊湊，容易操作，以及受負荷變動的影響小。

3.2 物理化學法

物理化學法系是運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化的方法。它是由物理方法和化學方法組成的廢水處理系統，或是包括物理過程和化學過程的單項處理方法，如浮選、吹脫、結晶、吸附、萃取、電解、電滲析、離子交換、反滲透等。這種方法的特點是：占地面積少；出水水質好，且比較穩定；對廢水水量、水溫和濃度變化適應性強；可去除有害的重金屬離子；除磷、脫氮、脫色效果好；管理操作易于自動檢測和自動控制等。但是，處理系統的設備費和日常運轉費較高。

3.3 生物處理法

生物處理法就是利用生物（即細菌、霉以及原生動物）的代謝作用處理各種廢水、污水和糞尿的方法。生物處理法可大致分為利用好氧微生物的好氧處理法與利用厭氧微生物的厭氧處理法兩大類。我國現行處理工藝一般多采用活性污泥法、生物濾池、生物接觸氧化法、生物轉盤、生物流化床等生物處理方法。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。

四、雨水回用設計

雨水回用設計也是一種節約水的有利途徑，回用時可作為中水的部分水源。

雨水水質。雨水水質見下表。

4.1處理流程的選擇

雨水利用是開源節流的重要途徑。技術經濟分析顯示，雨水滲透方案設計簡單、便于實施、效益顯著，雨水滲透利用是對傳統雨水直接排放設計思想的變革。本文采用土壤滲濾為主的處理系統，應用土壤學、微生物學等基本原理，建立人工土壤生態系統，不但改善了天然土壤生態系統中的有機環境條件和生活條件，強化人工土壤生態系統的功能，而且提高了處理能力和效果。特別是把雨水收集、凈化、回用三者結合起來，構成了一個處理與綠化相結合的生態系統，是一種低投資、節能、運行管理簡單、適應性廣的雨水處理技術。

4.2雨水的處理工藝

本設計采用的雨水處理工藝如下：

雨水暗渠土壤濾池和雨水貯存池雨水回用屋面雨水經過雨水收集器凈化后流入暗渠，綠地雨水可直接進入暗渠，道路雨水因污染嚴重棄流，其余的則進入暗渠，雨水經過暗渠后靠重力作用進入土壤濾池和雨水貯存池回用。本設計選用6m × 5m × 5m 的土壤濾池和雨水貯存池合建式，經土壤濾池處理后的雨水進入下面的雨水貯存池，消毒后可回用。

土壤滲濾技術實質上是一種生物過濾。其核心是通過土壤―植被―微生物生態系統凈化功能來完成物理化學以及生物學的凈化過程。本設計中采用的天然土和人工配制土的滲濾對于水中主要污染物有明顯去除凈化作用，并表現出具有耐沖擊負荷能力和良好的再生功能。說明土壤中的微生物群通過適應與馴化，對于水中的主要污染物有分解能力。

化學水工藝流程范文第5篇

關鍵詞：深圳市 微污染 水庫水常規處理

隨著城市的不斷發展和國民經濟的飛速增長，對供水的需求量也愈來愈大，1994年全市自來水生產能力為243.7萬噸/日，年用水量5.23億噸，到1999年生產能力達363.7萬噸／日，年用水量8.66億噸。

深圳雖屬南方多雨地區，但因地理和地形條件、氣候和氣象特征等因素，仍屆嚴重缺水城市，人均水資源占有量640噸。約為全國人均占有量的1／4，特區建立以來曾多次出現嚴重缺水的情況。

深圳市城市供水水源主要來自三個方面：一是本地水資源，依賴年際降雨經水庫調蓄作為供水水源，部分地區利用本地河流在汛期豐水時抽升河水進入水庫補充水源。此類水資源年供給量約3.21億m3。 二是境外引水，即由對港供水系統取水，對港供水是由東江取水，經八級提升途徑83km明渠輸水至深圳境內的深圳水庫調蓄，然后供給香港，深圳市則由深圳水庫取水，年可供水量為5.23億m3。第三個水源是正在建設中的深圳市東部引水工程，該水源是由位于惠陽境內的東江河道取水，經二級抽升由近50km管道和隧洞輸水至深圳市，再經48km的管道和隧洞分別轉輸給全市各鎮域和各水廠供水。一期建設年供水量3.5億m3。

地下水資源貧乏，部分村鎮和地方小企業用作補充水源，年可供量約0.65億m3。

目前當東部引水工程尚未投入使用時，全市主要水源仍以對港供水的東江水源和本地的水庫水源為主。 由于社會經濟的飛速發展，人口的增長，城市建設的不斷拓展，加之環保工作和污染治理方面的滯后，上述水源都不同程度地受到污 染，原水水質日趨惡化，尤以對港供水的輸水明渠，受污染更為明顯，據檢測進入九十年代中期，全市主要供水的調蓄水庫包括對深港供水的深圳水庫，水中總氮、總磷、氨氮、亞硝酸鹽氮、高錳酸指數、生化需氧量、石油類、揮發酚等的濃度都有不同程度的超標，水庫水有生物臭，錳含量常常超標，藻的含量由80年代的每升幾十萬個增高到的每升幾千萬個，水庫已經富營養化。在出廠已檢測的35項水質指標中，水中的臭、味、有機物偏高。氨、氮、亞硝酸鹽時有超標，Ames致突變呈陽性，具有生物不穩定性。

目前深圳市自來水廠均采用常規處理工藝，即原水經予加cL2和PAC后，經混合，絮凝(大部分為網格、折板、孔口等反應)沉淀(以斜管和平流沉淀為主)，石英砂過濾(普通濾地、氣水反沖濾地為主)加CL2消毒后出廠，該處理工藝主要是去除水中的懸浮物，細菌等有機和無機物，對水中溶解狀態的有機物以及致突變前體物并不具有較高的去除率，尤其是有機污染物，氨氯、臭味等去除率較低，這樣使 得處理工藝中耗藥量增加，Ames試驗結果不佳，特別是藻類含量高時，一方面易造成濾池堵塞，過濾周期縮短，沖洗水量增加，另一方面藻體及其代謝物。腐植酸、富里酸，是水處理氧化過程產生致突變物的前體物，將造成水的Ames試驗陽性強度增強，影響人體健康。

鑒于水庫水源水質的不斷惡化，飲用水水質標準的不斷提高，人們對水質的要求也逐年增強，顯然，一般常規處理工藝在處理受污染水庫水的局限性所帶來的影響，迫使人們不得不尋求如何提高或改善或強化常規處理工藝，以適應人們日益提高對供水水質的要求。

1998年我院受深圳市水務局的委托，會同深圳市自來水公司、清華大學和同濟大學等單位，對“深圳市微污染水庫水處理工藝集成技術研究”進行為期一年半的中型規模試驗工作，并取得一定成果，列為國家“九五”重點科技攻關計劃。

試驗研究的主要內容是研究水源水凈化單元技術——生物予處理、常規處理、活性炭過濾、消毒及其組合工藝，不同的生物予處理單元技術對水源水中有機物、氨氮、藻類等去除效果，按88項水質指標，考察組合工藝，實現工藝的優化組合。

試驗工藝流程分為八個：

常規處理工藝(流程1)

生物預處理+常規+O3——BAC深度處理工藝（流程Ⅶ）

強化常規工藝（流程Ⅷ）

流程Ⅰ—Ⅲ的生物預處理由三種池形的生物預處理后續有關的水處理工藝單元，流程Ⅷ強化常規處理工藝主要采取在混合池前選擇性投加KMnO4、PAC(粉末活性炭)以及降低水力負荷等強化措施。

中試水處理工藝流程按功能劃分為三部分：

第一部分：預處理部分，分生物預處理、臭氧預處理。生物預處 理有四種池形，預臭氧由臭氧接觸池、臭氧發生器等組成。

第二部分：常規處理工藝，由混合、孔室反應、斜管沉淀池和石 英砂濾池組成。

第三部分：深度處理工藝，該部分由二座并聯運行的填裝不同型 號粒狀活性炭的GAC濾池(O3—BAC濾池)組成。

生物預處理工藝設計：生物預處理池分四種：生物接觸氧化池Ⅰ型、生物接觸氧化池Ⅱ型、生物陶粒濾池（簡稱Ⅲ），生物接觸氧化池Ⅳ型，各池的主要設計參數詳見附表。

生物預處理池主要設計參數 序號 項目

Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型 1 設計處理水量（m3/h) 5.0 3.0 3.0 0.98 2 水力負荷（m3/m3/h） 1.0 1.0 - 1.0 3 空床濾速（m/h) - - 3.96 - 4 氣水比 1:1 1:1 1:1 1:1 5 平面尺寸（m） 2-0.80×0.8 3-0.48×0.48 0.87×0.87 2-0.4×0.4 6 總高度（m) 4.8 5.75 4.40 4.19 7 水深（m） 4.55 5.40 4.10 3.70 8 填料 YDT彈性波紋立體填料 YDT彈性波紋立體填料 陶粒 網狀立體填料 9 填料高度及根數 4.0m56根 5.0m，30根 2.0m 2.95m 10 中心導流筒（mm） - Φ100 - - 11 曝氣方式 KBB-215微孔曝氣器共2個，后改為4個KBB-150 DN15穿孔管曝氣孔徑Φ4，后改為Φ2 DN15穿孔管曝氣，氣孔Φ1 DN15穿孔管曝氣，孔徑Φ2 12 曝氣器位置 距水面4.35m 距水面4.4m，置于中心導游筒內 距水面3.65m，位于承托層中間 距水面3.5m 13 反沖洗方式 距填料底部10cm設DN15穿孔管，氣沖 DN25反沖洗穿孔管于填料下部 氣水反沖洗，長柄濾頭布水布氣 - 14 排泥方式 DN80穿孔管排泥，孔徑Φ25 DN50穿孔管排泥，孔徑Φ10 - 斗底排泥

本試驗主要是針對深圳市現行使用的幾個大中型水庫存水為原水，這些水庫存均不同程度地呈微污染狀態，主要是氨氮、亞硝酸鹽較高，溶解氧低，并均存在錳、藻、生物臭等污染，按GB3838-88《地面水環境質量標準》評價，水源水為Ⅲ——Ⅳ類水體，個別項目超過Ⅳ類標準。水庫存呈富營養狀態。

通過多種工藝流程的研究，我們得到的結論意見是：

四種生物預處理池在設計負荷條件下，對各主要污染物和去除效果均較好，其綜合效果是：

氨氮74.3—91.1％(原水濃度大于0.5mg/l)

44.9—59.3％(原水濃度小于0.5mg/l)

藻類72.3—90.1％

TON42.7—53.8％

濁度41.8—57.8％

四種生物預處理效果均較好，能夠滿足工藝要求的去除率，技術上是可行的，一定條件下均是適用的。

選擇受污染水源水處理工藝時應首先明確水源污染的性質，解決 的主要水質問題，經技術和經濟兩個方面比較后確定。

對主要是水中有異味，并且一年中發生時間較短(季節性)的水源宜投加粉末活性炭的方法，提高對臭閾值，色度以及有機物的去除效果，改善出廠水水質。

一般含藻量高、氨氮、亞硝酸鹽、錳、臭閾值以及有機物濃度較高的水源，宜采用生物預處理十常規處理工藝流程，為進一步提高出 廠水水質，可后接GAC深度處理，全面提高飲用水水質，降低Ames 致突變活性。

當原水水質中藻類含量不太高，經濟條件許可時，可采用常規處理+O3+BAC深度處理工藝，但臭氧投加宜采用兩點投加，以保證常規處理工藝的正常運行。

試驗結果表明各試驗工藝流程的出水水質達標率均滿足《供水規劃》中一類水司的水質達標率，考慮Ames致突變試驗結果，生物預處理+常規+O3+BAC深度處理工藝出水水質最好，生物預處理+常規+GAC深度處理工藝與常規+03+BAC深度處理工藝的出水水質差別不大。

從投資和經營成本估算結果看，生物預處理十常規處理最具競爭力，條件適宜時首先采用。與常規處理工藝比較，其工程投資和經營成本分別增加10.2％和5％，生物預處理+常規+GAC深度處理工藝的工程投資和經營成本分別增加25.7％和8.2％；常規+O3—BAC深度處理工藝則分別增加25.2％和16.7％。

根據取得的試驗成果和對目前深圳市現有水廠處理工藝存在的問題，結合源水水質的現狀和今后變化的推測，深圳市水務局和自來水集團公司會同我院對現有幾座主要凈水廠的常規處理工藝進行改造和完善，以適應日益提高的對供水水質合格率指標的要求，同時也 適應日趨惡化的原水水質。

介紹二個實例：

東湖水廠：該廠始建于1981年，經三次擴建和改造，現有生產規模30.0萬m3／d，水源取自對港供水系統的深圳水庫，廠內設有新老二個系統，老系統規模6.0萬m3／d，凈水工藝采用隔板回流反應，斜管沉淀池和移動罩濾池進入清水池，再經加氯消毒后出廠，新系統規模24.0萬m3／d，采用微絮凝直接過濾，投藥均采用堿式氯化鋁，并輔助投加少量石灰。

近幾年由于深圳水庫原水水質不斷惡化，有機污染和藻類不斷增加，(氨氮0.19—2.32mg／l以上，藻類高達7.6×106)，微絮凝直接過濾無法適應，濾池堵塞，過濾周期縮短，高藻期間每24小時要沖洗4—6次。出廠水水質無法保證，超標現象時有發生。

針對原水水質的變化和水廠現有工藝條件及廠內用地狀況，我們進行了多方案組合工藝流程的比選。此時，對港供水系統為提高對香 港供水水質的要求，已擬定在深圳水庫源水入口處增建生物接觸硝化 工程，即生物預處理池，規模為400萬m3／d，為國內第一，該工程的修建，在一定程度上改善了原水水質，為此東湖水廠改造方案中取消了生物預處理工藝，而選擇了預O3方案。

采用預O3方案目的在于以O3的強氧化作用、降解原水中的藻和 氨氮量，它可以使水體中的大分子有機物氧化成小分子有機物，通過氧化作用，使水體中的部分溶解性有機碳(DOC)轉化成可生化性的 溶解性有機碳，增強了有機物的可生物降解性，從而有利于提高常規處理工藝的凈化效率。同時克服了以往預加氯產生的致突變物造成的 優患。

其次我們對常規處理進行完善和強化，在凈水工藝中增加予O3 的同時，增建網格反應，絮凝斜管沉淀池，增建部分氣水反沖濾池，改造原有的微絮凝直接過濾為氣水反沖濾池，增建石灰投加和粉末活 性碳投加系統，我們根據現有水廠的用地條件，拆除原有的6.0萬m3／d，處理構筑物，用來新建反應沉淀池，并將沉淀池與清水池疊合，這樣既增加了14000m3清水池容積，還使原有30萬m3／d的氣水反沖濾池，擴大為35.0萬m3／d，增建了13萬m3／d的氣水反沖濾池，使全廠過濾面積的單位濾速降到8.0m／m2.h。使全廠形成一個35.0萬m3／d處理規模的具有預O3投加，反應、沉淀、過濾和15％調蓄容積的清水池以及具有投加石灰、粉末活性碳和其它助凝劑的完整常規工藝的凈水廠，經一年來的運行實踐證明，我們所選擇的工藝方案是正確的。目前東湖水廠的出廠水不僅擴大了規模，而且水質指標也大大 提高，完全達到國際通用的水質標準。生產運行和管理也日趨完善和正常，凈化工藝對原水水質變化的適應性也大大增強了。取得了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。

例二：

梅林水廠：產生規模60.0萬m3／d，是目前深圳市規模最大、凈化工藝最完善、設備較先進、自動化管理程度較高的現代化水廠。

現有凈水工藝為細格柵——預氯——機械混合——折板反應——平流沉淀池——氣水反沖濾池——清水池——二級送水泵房，另建有回收水系統及相應污泥脫水干化系統。水源原水主要取自深圳水庫，部分時間可由 西瀝水庫和鐵崗水庫供給。其出廠水水質符合國家G85749—85“生活飲用水衛生標準”的35項水質指標。

進入九十年代以來，深圳水庫的源水水質日趨惡化，庫水呈富營養化，源水渾濁度、臭味、化學需氧量、氨氮、總磷、類型大腸菌群、藻類、五日生化需氧量、鐵和錳等時有超標，致使出廠水的水質中臭、味、有機物偏高，氨、氮、亞硝酸鹽時有超標Ames致突變呈陽性。

深圳梅林水廠供水范圍主要為福田中心區，是今后深圳市的政治、經濟和文化中心，也是對外活動的中心，優先提高該區飲用水水質與國際上先進國家飲用水質標準接軌，符合城市發展的需要，梅林水廠具有這種現實的可能。

我們綜合了當前原水水質的變化趨勢，結合深圳市城市發展規劃的目標和深圳市提高水質發展規劃綱要的構思，從提高城市基礎設施層次，提高城市環境素質和生活質量，全面實施加快城市現代化進程，經多方案、多層次的技術經濟比較，決定將梅林水廠現有常規處理工藝預以深化，以進一步全面提高出廠水水質，實現我國城市供水行業2000年技術進步發展規劃的目標。

工藝流程：

原常規處理工藝流程：