电厂给水处理 课程设计

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1、 电厂水处理课程设计目录第一章 设计目的、任务及基本要求2第一节 课程设计目的2第二节 设计任务2第三节 基本要求6第二章水处理系统设备选择及工艺计算7第一节 水处理系统设备选择7第二节 补给水处理系统工艺计算10第三节 凝结水处理系统工艺计算32第三章 设计总结与思考40第四章 主要参考文献41第一章 设计目的、任务及基本要求第一节 课程设计目的一、课程设计目的：1、培养学生资料收集及加工整理能力；2、培养学生创新意识和独立工作能力；3、培养学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能、分析解决实际问题的能力；4、培养学生的工作意识，增强学生的工程实践能力；5、培养学生设计运算能力及专业设

2、计手册的使用能力；6、培养学生计算机操作及应用能力；7、培养学生方案分析论证能力；8、通过设计，学生应熟悉并掌握与火电厂水处理有关的方针政策、标准规范；9、培养学生工程制图及设计计算说明书的编写能力。第二节 设计任务一、设计任务：某电厂锅炉补给水凝结水处理工艺设计二、设计要求（包括原始数据、技术参数、设计要求）：（1）机组形式和装机容量为2*300MW，锅炉为亚临界压力自然循环汽包炉，额定蒸发量：1000吨/时。（2）汽水损失：正常运行时汽水损失及事故状况下汽水损失按规定取值轴承冷却水系统补充水10吨/时吹灰及点火燃油系统汽水损失10吨/时化学及暖通用汽10吨/时（3）水质分析数据：见表一表1

3、 水质分析水质指标pH值悬浮固体含盐量总硬度全碱度Ca2+单位mg/Lmg/Lmmol/Lmmol/Lmg/L数据7.5449.52212.761.8239.03水质指标Mg2+Na+K+HCO3-SO42-Cl-单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L数据9.788.4110.637.0415.8水质指标NO3-游离CO2全SiO2活性SiO2（COD）Mn单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L数据8.549.445.34热力设备补给水量计算设计机组对补给水量的要求，除了要能满足正常补给水量外，还要在非正常情况下也能提供足够的合格补给水量。非正常情况是指机组启动或事故状况下

4、对水量的增加的需求。具体的说，设计的补给水水量应满足下列诸方面需要：（1） 厂内正常的汽水损失D1这部分损失不包括排污及生产和非生产用水，对于机组形式和装机容量为2300MW的亚临界压力自然循环汽包炉，其汽水损失为锅炉最大连续蒸发量的1.5%，即（2） 考虑机组启动或事故而要增加的水处理设备出力D2对于装机容量为2300MW的机组，其D2为全厂最大一台锅炉连续蒸发量的6%，即（3）其他用水汽损失D4 轴承冷却水系统补充水10吨/时吹灰及点火燃油系统汽水损失10吨/时化学及暖通用汽10吨/时（4）闭式热网损失D5 该数值包括启动等非正常情况的需要，但正常与非正常损失之和不得小于20m3/h，取D

5、5=20m3/h=20t/h。（5）锅炉排污损失DP 不论正常与非正常情况，排污率P均按排污最大值取值，此时锅炉排污损失为：水分析资料的校核水质资料是选择水处理方案和工艺系统、进行设备设计及确定化学药品耗量的重要基础资料，所以水质资料的正确与否，直接关系到设计结果是否可靠。为了确保水质资料准确无误，必须在设计开始之前，对水质资料进行必要的校核。校核就是根据水质各分析项目之间的关系。验证其数据的可靠性。水分析结果的校核，一般分为数据性校核和技术性校核两类。数据性校核式对数据进行核对，保证数据不出出错：技术性校核式根据天然水中各成分的相互关系，检查水分析资料是否符合水质组成的一般规律，从而判断分析

6、结果是否正确。经过校核如发现误差较大时，应重新取样分析。校核一般包括以下几个方面。1.阴阳离子含量的审查 根据电荷平衡原理，水中各种阴离子单位电荷的总和必须等于各种阳离子单位电荷的总和，所以 阳离子单位电荷总和为： 阴离子单位电荷总和为： 因此，此水样数据总体符合电荷平衡，数据在误差范围内，可参考计算。3.pH的校核实测的pH值可能存在一些误差，因此利用水中的碳酸氢根和二氧化碳的浓度，依据碳酸平衡关系，计算水的理论pH值，借此检查实测的pH值的准确性。对于pH8.3的水样，可知：其与实际测量pH的误差为：因此，此水样实际测定pH与理论pH相近，数据在误差范围内，可参考计算。第三节 基本要求一.

7、知识要求：学生在设计工作中，应能综合运用火电厂水处理学科的基本理论、基本知识和基本技能，去分析和解决水处理实际问题；能运用计算机知识进行设计计算和绘图；能独立进行资料分析和运用。二.能力培养要求：学生应学会依据课程设计任务，进行资料收集、加工和整理，能正确运用工具书；培养学生掌握火电厂水处理单元设计程序、方法和技术规范，提高火电厂水处理设计计算、图表绘制、设计计算说明书编写能力。三.综合素质要求：通过课程设计，应使学生树立正确的设计思想，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，能遵守纪律，善于与他人合作和敬业精神，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点，为毕业设计和实际工程设

8、计打下坚实的基础。第二章 水处理系统设备选择及工艺计算水处理系统设计包括两个方面，一是合理的选择系统，二是进行系统的工艺设计计算。选择系统是非常重要的，因为系统选择的好坏，直接关系到后运行的安全性和经济性。因此应当根据锅炉型式、蒸汽参数、减温方式、原水水质等因素，并考虑技术经济两方面因素对系统进行综合比较，选择在技术上先进，能满足热力设备对水质的要求，在经济上又合理的水处理系统。本设计所选的系统主要是指补给水处理系统、凝结水处理系统等。补给水处理系统包括两个部分：预处理及预脱盐系统和离子交换系统。每一部分的选择都必须考虑后续系统（设备）对其出水水质的要求及本身进水水质两方面的因素。水处理系统的

9、工艺计算是对所选定的系统，通过工艺计算来确定各种设备的规格及主要的运行参数。本设计选定混凝澄清过滤一级复床除盐混床系统。第一节 水处理系统设备选择一.离子交换系统的选择：锅炉补给水处理系统的最后一级目前都采用离子交换的深度处理，以保证彻底去除硬度及其他盐类。离子交换系统有许多种，具体选择应根据热力设备对补给水水质的要求和各自系统的出水水质并考虑原水水质等情况决定。离子交换系统选择的一般步骤是：先将热力设备要求的补给水水质与各种水处理系统的实际出水水质进行对照，找出出水水质符合要求的系统，然后再对选出的系统进行详细的技术经济比较，最后确定在技术上先进、经济上合理、又切实可行的系统作为最后选定的系

10、统。对于亚临界压力汽包锅炉，它们对炉水和给水水质要求很高，必须采用一级复床除盐加混床系统。1系统选择（1）根据锅炉参数选择系统对于本设计的锅炉，即亚临界汽包锅炉，它们对炉水和给水水质要求很高，必须采用一级复床除盐加混床系统；某些情况下，可以采用简化的一级复床除盐加混床系统、二级复床除盐和二级复床加混床系统。（2）根据锅炉减温方式选择系统 采用混合式减温，减温灵活度比较大，对减温水水质要求很严，特别是，其含量宜在以下，所以补给水必须是除盐水或蒸馏水，水处理系统也应该是相应的除盐系统。（3）根据离子交换设备进水水质选择系统本组水质总盐含量不高，总阳离子含量小于，强酸阴离子含量小于，可以采用强型树脂

11、的一级复床除盐系统或一级复床除盐加混床系统。综合考虑，为了保证热力设备对水质的要求，并在经济上合理，选用一级复床除盐加混床系统。2床型选择和树脂选择（1）床型选择床型不同，其运行方式也不同，为了克服顺流式固定床的再生剂量大，出水水质差，浮动床的需要体外擦洗设备，设备复杂，树脂损耗大，不以低流速及间断运行等缺点，采用逆流再生固定床。其运行时水流从上往下，而再生液是从下向上通过树脂层，再生剂量省，而出水水质好，废液排放少，但设备构造和运行比较复杂。（2）树脂选择 凝胶型树脂比大孔型树脂价格便宜，货源充足，一般情况下首先考虑选用凝胶型树脂。本组给定水源水质较好，阴阳离子总含量较低，有机物及氧化物含量

12、均较小，对树脂没有特殊要求。所以，选用凝胶型树脂。二.预处理系统的选择：预处理系统是指离子交换系统或预脱盐系统的前处理部分。它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）本组以地表水作水源，水中悬浮物含量为，接近用混凝澄清过滤。如果水在某些时候含砂量或悬浮物含量较高，影响混凝澄清处理时，则要设置预沉淀设施。因悬浮物含量不高，为保证悬浮物的去除直接用混凝澄清过滤。（2）混凝剂的选择目前在水处理中，多采用聚合硫酸铁，它是一种棕红色粘稠液体，相对密度1.451.50，碱化度在8%14%。设计中水处理的混凝剂选择聚合硫酸铁。聚合硫酸铁的优点：适用范围广。适应原

13、水浊度变化范围（60225mg/L）比较宽。对原水中溶解性铁去除率高，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。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。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。铁盐和吕盐联合使用，有利于处理低温水。2 预脱盐系统预脱盐装置在水处理系统中一般安置于预处理装置和离子交换器之间，对水进行部分脱盐，这样可减轻离子交换器装置的负担。预脱盐装置一般用于原水含盐量较高的场合，本组含盐量为，所以不用进行预脱盐处理。由于余氯不高，没有有机物，所以无需增加后续活性炭床进行吸附处理。三.凝结水处理

14、系统的选择：凝结水处理的使用主要与机组参数、锅炉型式、冷却水质、凝汽器管材等情况有关。凝结水处理的目的是为了去除系统的腐蚀产物和由凝汽器泄露而带入的盐类。凝结水处理系统原则上由三部分组成：前置过滤器除盐装置后置过滤器。设计中采用覆盖过滤器加体外再生高速混床。选用凝结水系统的问题说明： （1）既要考虑满足要求，又要考虑设备少，投资省，对于亚临界汽包锅炉，选用了前置过滤器。（2）混床中树脂比例的选用：氨化混床阳阴树脂比一般为1：1。（3）后置过滤器一般采用树脂捕捉器，用于去除碎树脂。（4）混床树脂用大孔型树脂。（5）凝结水处理系统上要有足够的旁路管道及旁门阀门，以保证在任何情况下都能送出足够的凝结

15、水，不会影响机炉的运行需要。如当凝结水处理装置运行中压差升高、流量减小时，就要依靠其系统的旁路管道及自动调节的旁路阀门，调节供出的凝结水量。第二节 补给水处理系统工艺计算 补给水处理系统的工艺计算，一般是由后向前逐级进行，即先计算混床，再计算阴床、除碳器、阳床、过滤设备、澄清设备。采用这样的计算顺序，原因有两方面：一是根据锅炉类型确定的补给水的水质和水量是指补给水处理系统最后一级出水；二是是因为补给水处理系统各级都有自用水，自用水量要由前一级设备提供，不计算后一级，前一级就无法计算。 每一级设备的工艺计算顺序是：计算需要的出力，根据出力和允许流速选择设备规格和台数，核算运行周期，再计算自用水量

16、及药剂消耗。补给水处理系统的工艺计算及设备选择一般有如下原则：1. 水处理系统设计出力（设备最大供水量），应能满足发电厂正常汽水损失和因机组启动或事故而需增加的汽水损失之和，各种药品耗量则按正常供水量计算。2. 设计水质是采用有代表性的年平均水质进行工艺计算，再以年最差水质对系统设备台数和运行周期进行校核，要保证在最不利的条件下，设计的系统也能满足发电厂正常生产的要求。3. 澄清池（器）设计不宜少于两台，对凝汽式电厂当有一台检修时，其余的澄清池应能保证正常供水量（不考虑启动用水）。对热电厂澄清池检修可考虑在机组低负荷时进行。若澄清池只用于短期悬浮物含量高的季节性处理时，可只设一台，但应有旁路及

17、接触混凝设施。4. 过滤器（池）设计不应少于两台，当有一台检修时，其余过滤器应能在正常供水量时滤速不超过规定值的上限。每昼夜每台反洗次数宜按12次安排。5. 一级除盐的各类离子交换器设计台数不宜少于两台，其计算出力应包括系统中自用水量。正常再生次数宜按每台每昼夜12次考虑。当采用程序控制时，可按23次考虑。 除盐设备可不设检修备用，当一台检修时，其余设备应能满足全厂正常补给水量的需要。再生时需要的水量，对凝汽式电厂，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

18、，应设置再生备用设备一、补给水处理系统出力的计算：1.系统正常供水量（m3/h）：2.系统最大供水量（m3/h）： =30+60+0+10+10+10+20+20=160 m3/h3.水处理系统出力（m3/h）：自用水部分集中供应时，a=1.2.二、混床的计算：（1）总工作面积取混床的流速（）正常 最大 （2）选择混床台数采用XS系列阴阳混合离子交换器，选取规格为2000mm表2 离子交换床的规格规格出水量(m3/h)滤速（m/h）材质高度(mm)重量(mm)5009.850A3衬胶388090060014.1503900110075012.5503950125080025.150400015

19、00100039.3504125160015008850488035102000157505600628025002455056509020注:出水量单位：立方米/时正常 ，取1台最大 ，取2台此时，满足设计要求，故采用2台直径为2m，高度为5.6m的混床。（3）校验实际运行流速正常 最大 此时在4060范围内，实际流速没有超过规定值，设计符合要求。（4）混床内树脂体积树脂总高度，因为阴阳树脂的体积比为2:1，所以,阳树脂 阴树脂 （5）混床周期制水时间（6） 再生时用酸100酸：取工业酸 ：取工业酸浓度再生酸液：取再生液浓度稀释用水：进酸时间：取进酸流速，再生酸液密度（7）再生时用碱量100

20、碱：取工业碱 ：取工业碱浓度再生碱液：取再生液浓度稀释用水：进碱时间： 取进碱流速，再生碱液 （8）再生时自用水量反洗用水： 取反洗流速，反洗时间置换用水： 取置换时水的比耗 正洗用水：取阳树脂正洗水比耗，阴树脂正洗水比耗部分集中供应自用水：总用水： （9） 再生用压缩空气量取树脂混合用压缩空气比耗，混合时间，压缩空气压力0.10.15MPa（10） 每天耗工业酸量（11） 每天耗工业碱量（12）年耗酸量 （以年7000h计）（13）年耗碱量 （以年7000h计）（14）每小时自用水量由前级提供自用水：集中供应自用水 ：总自用水： 三、阴床的计算：（1） 阴床设计出力正常 最大 （2） 总工作

21、面积取强碱阴交换器运行滤速（）正常 最大 （3） 选择阴交换器运行的台数表3 XS系列阴离子交换器规格规格出水量设备高度(mm)设备重量(kg)5004.93860580600740809807509.754340125080012.546501500100019.65431183515004458503180200078.5613046302500122690081683000176716012300注：滤速：25米/时；出水量单位：立方米/时 材质：A3衬胶选取规格为2000mm的阴离子交换器 此时，满足设计要求，故采用3台直径为2m，高度为6.13m的阴离子交换器。（4）校验实际运行流速

22、 此时在2030范围内，实际流速没有超过规定值，设计符合要求。合要求。（5）进水中阴离子含量强酸阴离子由混凝剂带入的强酸阴离子量 弱酸阴离子 总阴离子 （6）.一台阴床内树脂体积： 阴床树脂装载高度，m（7）. 正常出力时周期制水时间 ：式中取阴树脂工作容量为(8). 正常出力时每台每昼夜再生次数：（9）每台再生用碱量100%碱：取阴树脂再生耗碱量（）工业碱：取工业碱浓度 再生时碱液：取再生碱液浓度稀释用水：进碱时间： 取进碱速度，再生碱液密度 （10）.每台再生用碱量小反洗（反洗）用水： 取反洗流速（），反洗时间 置换用水：小正洗用水：取小正洗用水流速（），小正洗时间（） 正洗用水： 取阴树

23、脂正洗水比耗（） 集中供应自用水：总自用水：（11） 每台再生用压缩空气量逆流再生顶用压缩空气量，压缩空气压力0.030.05MPa（12）每天耗碱量：（13）年耗碱量：（14） 每小时自用水量由前级供的自用水：有集中供应的自用水：总自用水：四、除碳器的计算：表4 除CO2器设备规格型号规格产水（m3/h）配用风机型号填料高度（mm）设备总高（mm）设备重量（kg）GTF-6060016.84-72-11NO3250044101785GTF-8080030.04-72-11NO3250044242836GTF-100100046.84-72-11NO3.6370057703165GTF-120

24、120067.84-72-11NO3.6370059864814GTF-15015001064-72-11NO4370060816855GTF-18018001524-72-11NO4370061749073GTF-20020001874-72-11NO43700623411690GTF-25025002934-72-11NO4.53700640717030注：l、设计进水CO2含量为330mg/l，当进水CO2含量大于或小于3300mg/l时，塔高可增减，填料层也相应增减。2本设备需配水箱或水池。 3设计出水CO2含量为510mg/l。 4填料选用聚丙烯矩鞍型M50。 5环境保管保温度445

25、C。（1）.除碳器设备出力正常出力：最大出力：(2).除CO2器台数选择对单元制系统，每套系统设除碳器1台，则水处理系统中除碳器总台数为：正常出力时台数，最大出力时台数所以 每台出力为： ，符合要求。（3）.检验除碳器的喷淋密度根据除碳器出力选用型号为GTF150，的大气除碳器，配用风机型号为4-72-11NO4。，符合要求。 A1选择的除碳器截面积，m2d选择的除碳器的直径，m（4）.除碳器进出水中二氧化碳的计算进水中的二氧化碳： 式中 阳床进水中相应物质的浓度，mmol/L 阳床进水中二氧化碳的浓度，mg/L,其值可由下式估算（5）.大气式除碳器的设备计算根据进水中CO2含量进水水温，选取

26、25253拉西瓷环的除CO2器，在表中获得填料高度。所需的解析面积： 式中 每台除CO2器设计出力， 对数平均浓度差， 解析常数，与水温及喷淋密度等有关的系数，对于拉西瓷环可按图查得，数据为0.4。 此时， 填充高度H： 式中 填料的比面积， 除CO2器截面积，其中：出水中的二氧化碳含量为35mg/L，取4mg/L表5 大气式除CO2器的填料高度（m）进水温度（）进水中CO2含量（）67114165222287360443152.53.153.154.04.04.04.0202.02.53.153.153.154.04.0252.02.52.53.153.153.153.15301.62.02

27、.52.52.53.153.15351.62.02.02.52.52.52.5401.61.62.02.02.02.52.5（6）.大气式除碳器的风机校核根据上述结果，可以从定型的系列产品中选取除CO2的规格尺寸及配套风机的型号。对风机的风量和风压，还可以进行如下校验。风量 风压 式中 气水比，对上述填料，取 单位填料高度的空气阻力，该值与填料种类、喷淋密度、气水比等有关，取。五、阳床的计算：（1）阳床设计出力正常 最大 （2）总工作面积正常 最大 式中取流速（3）选择阳交换器运行的台数采用XS系列眼阳离子交换器，选取规格为2000mm正常 最大 式中 A1,d所选的阳交换器截面积和直径(，m

28、)（4）校验实际运行流速正常 最大 此时在2030范围内，实际流速没有超过规定值，设计符合要求。（5）进水中阳离子含量碳酸盐硬度非碳酸盐硬度钠、钾离子浓度总阳离子（6）每台阳床内树脂的体积(m3)式中 hRC阳床树脂装载高度，为1.8m（7）正常出力时周期制水时间(h)取阳树脂工作容量为（一般）（8）正常出力时每台每昼夜再生次数（9）每台再生时用酸量(kg/(台次)100酸 ：取阳树脂再生耗碱量（） 工业酸 ：取工业酸浓度 再生用酸液 ： 式中再生酸液浓度 稀释用水(m3) ：进酸时间 ：，再生酸液密度式中： gC阳树脂再生酸耗(g/mol) 工业酸浓（纯）度（%） C再生酸液浓度（%） 再生

29、酸液密度(g/cm) v再生酸液流速(m/h)，取5 m/h（10）每台再生用水量(m/(台次)小反洗（反洗）用水： 式中 v反洗水流速(m/h)，取8.00 m/h t反洗时间(min)，取15 min置换用水： 式中 v置换水流速(m/h)，取5 m/h t置换时间(min)，取30 min小正洗用水： 式中 v小正洗流速(m/h)，取12 m/h t小正洗时间(min)，正洗用水 ： 式中aC阳树脂正洗水比耗(m/m),，取2 m/m集中供应自用水 ： 总自用水 ： （11） 每台再生用压缩空气量(m/(台次)式中 q逆流再生顶压用压缩空气量，为，取（12）每天耗酸量(t)（13）年耗酸

30、量(t)（14） 每小时自用水量由前级供应的自用水：/h集中供应的自用水： /h总自用水 混床、阴床、阳床系统中集中供应的自用水量应小于混床后供水的余量，若设计中取的余量系数值为a=1.2，因此，应对其进行校验，计算如下。总集中供应水：混床中余量水：校核得： 满足要求因此，上述一级水处理系统集中自用水量可以满足各床洗涤再生的要求，计算数据合理可靠。六、滤池级澄清池的计算：滤池及混凝澄清设备的设计也有两种方法，一是根据出力对设备规范、结构尺寸作详细的设计计算，二是按现有的定型设计选用定型设备。一般情况可按第二种方法进行。1. 滤池常用的有无阀滤池、虹吸滤池、重力式空气擦洗滤池等。其设计如下：(1

31、) 滤池设计出力 正常时： 最大时： 上述各式中1.04是考虑滤池反洗自用水而增加的系数，称自用水率。自用水率与水的处理方式有关，当混凝澄清处理时，该值取4%，如果是压力式过滤器的直流混凝过滤，则该值可高达20%。b值为滤池出水的其他自用水量（如混凝剂配制用水、冲洗用水，活性炭床反洗水等）。(2) 滤池的选择 根据设计出力从滤池定型规格中进行选择，现选择单台出力为200(m3/h)的无阀滤池,填料采用双层石英砂，其滤池规格及填料数据如表6。表6 无阀滤池规格项目出力格数尺寸滤料高粒径滤池高反洗水箱数单位m3/h个mmmmm个数据20023.33.30.40.51.04.652则其所需台数为：取

32、整数，但不得少于2台(格)且：。因此，取两台可以满足要求。(3) 校验运行流速式中，A每台滤池工作面积，m2计算所得流速要符合1018m/h，否则要重新进行选择。现数据合格，则为确定的设备台数 (4) 周期制水时间式中 每台（格）滤池的滤料体积，m x 滤料泥渣容量，在采用粒径为大理石和石英砂单层滤料时，水经澄清处理时的x值约为1250g/m，水经直流混凝时的x值约为1500 g/m；对粒径为单层无烟煤滤料的x值约为1500 g/m；双层滤料的x值约为单层滤料的两倍。本设计采用双层石英砂，取2500 g/m。 c1 滤池进水中悬浮物含量，对经混凝澄清处理的水，可取10mg/L c2 滤池出水中

33、悬浮物含量，一般为，式中取3mg/L。(5) 每昼夜每台（格）滤池反洗次数R不得超过2，计算满足标准。(6) 反洗用压缩空气量式中 q空气擦洗强度，取15 L/(s); t空气擦洗时间，一般为，现取5min，压缩空气压力一般为0.05MPa(7) 自用水率校核自用水率：计算所得自用水率，应与事先假设值b相比较，若相差甚远则应重新进行计算。现验证如下: 假设的b可行，多余的水量可以满足滤池其他供水的需求，滤池设计合理，计算数据可靠。2.澄清池选择计算混凝澄清设备目前常用的有机械搅拌加速澄清池及水力循环加速澄清池、沉淀池和接触混凝设备用的较少。机械搅拌加速澄清池适用于进水悬浮物含量小于5000/L

34、的原水；水力加速澄清池适用于进水悬浮物含量小于2000/L的原水，它们的出水悬浮物含量都可以达到10/L以下。根据本课题的设计要求，采用机械搅拌式澄清池。其规格如下表7：表7 机械搅拌式澄清池设计规格项目出力池径池高泥斗数总容积出水槽形式单位m3/hmm个m3环 形数据2009.85.32315(1) 澄清池设计出力正常： 最大： (2) 澄清池的选择可根据计算的出力从澄清池定型规格中进行选择，如选用的澄清池单台出力为Q(m/h)，则按下面关系确定台数式中，取整数，但不得少于2台，且应满足 此时: (3) 加药系统计算 选择混凝剂为聚合氯化铝，药品浓度为30%，混凝时配置成8%的溶液，投加的混

35、凝剂剂量DN为每升10毫克。计算如下，每小时加药量： 每天加药量： 每年加药量： 每小时投加药液量： 式中 1.1澄清池自用水率按10%考虑 c投加的混凝剂浓度，固体药剂一般配成溶液投加，按8%计算 药品纯度，% 如果原水碱度很低，加入混凝剂后出水碱度低于0.4mmol/L时，则应考虑加碱措施。加碱量按保证出水碱度为0.4mmol/L进行计算。(4) 排污量计算正常运行时排污量最大出力时排污量式中 c1澄清池进水中悬浮物含量，49.5/L c2澄清池出水中悬浮物含量，10.0/L c3每升水中因投加药剂而产生的沉淀物数量，可根据反应式计算，10.0/L 25000排泥浓度，/L(5) 澄清池设

36、计进水流量式中， b取样等自用水量（不包括排污），取b=20m/h校正， 由于计算值和校正值相似，符合标准。第三节 凝结水处理系统工艺计算 一.凝结水处理系统凝结水处理系统有许多种，本计算以目前国内常见的空气擦洗高速混床为例进行说明，该系统还带有供机组启动使用的前置过滤器。1.处理水量：对于50结水处理机组，通常为两台机组设一套处理装置，处理水量QCO也为该机组一台的凝结水量2.前置过滤器计算采用空气擦洗高速混床的处理系统，可以不设单独的前置过滤系统。为满足启动时需要，两台机组设一套供启动使用的前置过滤器，不设备用。对目前国内使用的覆盖过滤器每台出力为300m3/h(过滤面积32.4m2)。（

37、1）所需台数 取（2）覆盖过滤器铺料纸粉浆体积（一次用量）式中 B一次纸粉耗量，其量大约为1m2过滤面积耗纸粉1kg。 0.02浆液浓度为2%。布置在一起的覆盖过滤器只需配置一套辅助设备。所用的辅助箱体积为一次用浆液体积的1.52倍。3.体外再生空气擦洗高速混床的计算（1）台数的确定 取高速混床的直径为2m式中 v高速混床运行流速，一般为90120m/h，取120m/hA选用的混床截面积，m2ny备用台数校核运行流速：没有超过规定值，符合要求。（2）运行周期每台混床内阴阳树脂装载高度，m，取总高为1m。因为氨化混床阴阳树脂的体积比为1:1，所以,。K1m3混床树脂每周期处理的凝结水量，对氢/氢

38、氧型混床，约为10000m3，对氨/氢氧型混床比氢/氢氧型混床可提高310倍,取30000m3每天再生次数： (3)再生用酸量 每台混床再生一次用酸量100酸：工业酸 ：取工业酸浓度再生酸液：取再生液浓度(4%6%)稀释用水：进酸时间：取进酸流速(48m/h)，5%HCl再生酸液密度 （4）再生时用碱量100碱：工业液碱 ：再生碱液：稀释用水：进碱时间：200体外再生混床阴树脂再生水平，氨化混床可取； 选用的阴床截面积，阳床直径取；v再生液流速，一般为2-4m/h，取（5）酸碱消耗量每天耗工业酸量：年耗酸量： 每天耗工业碱量： 年耗碱量： （6）氨化混床用氨液量以循环淋洗法进行混床的氨化，其氨

39、液用量通常为每m3阴树脂用200L、26%的氨水。每次氨水（26%）用量为每年氨水（100%）用量为一次再生时稀释氨水（至0.5%-1%）用水/(台次) （7）再生用水、用气耗量每次再生擦洗树脂用气量：擦洗是在反洗之前进行，空气擦洗强度为3.44标m3/(m2 min),空气压力为0.05MPa，擦洗次数一般为2030次，每次擦洗先进气23min,再用水淋洗12min,如此循环。 式中 DC阳树脂再生塔直径，m。每次再生擦洗树脂水量：式中 淋洗水量可取0.40.5 m3/(m2 min) 反洗（反洗及反洗分层）用水量：式中 流速1015m/h,时间各为15min。阴树脂再生塔直径，m。 正洗用

40、水量：通常按水耗20 m3/m3 计算。混合树脂用气量：气体流量通常为2.32.4标m3/(m2 min)，压力为0.10.15 MPa，时间为35min。每次再生总用气量：每次再生总用水量：每小时再生用水量：4.体外再生混床再生设备： 目前应用较多的体外再生混床再生设备有三塔系统（即阳树脂再生塔、阴树脂再生塔和树脂贮存塔）及T塔系统（除上述三个塔外还有混脂分离塔）。本设计选用3台三塔系统再生设备。第四节 附属系统的选择一.箱类的选择：1.除盐水箱对凝汽式电厂，除盐水箱（包括凝结水箱）其总有效容积为最大一台锅炉每小时最大连续蒸发量的23倍，即为20003000m/h，并能满足机组启动和锅炉化学

41、清洗需要。当采用自用水集中供应时，可以设专用自用水箱，此时自用水箱从除盐水箱中抽取。除盐水箱一般布置在混床之后，但也有设置在阴床和阳床之间的，甚至在混床之后再设除盐水箱的两级除盐水箱，此时前一级除盐水箱兼做自用水箱。所以，选用4台容积为（壁为阶梯型）的水箱，顶型为球面顶。2.清水箱清水箱设置于无阀滤池之后，后接强酸阳离子交换器。清水箱不少于两台，有效容积对凝汽式电厂为12h清水耗用量。取1.5h的清水耗用量。所以选用两台容积为的水箱，顶型为锥形.3.中间水箱中间水箱设置于除碳器与阴床之间，每套系统一台，共两台。对单元制系统，中间水箱容积为每套设备出力的25min贮水量，最小不少于。取3min的

42、贮水量。所以选用两台容积为的水箱，顶型为平顶。4.酸碱系统酸、碱、盐系统，一般包括贮存、输送、计量、稀释四个单元部分。（1）贮存贮存一般使用钢制贮存槽。盐酸贮存槽内衬橡胶，硫酸、液碱贮存槽可以不衬胶。盐酸贮存槽多为混凝土结构的湿贮存槽。盐酸贮存槽要用液体石蜡密封，再外接酸雾接收器以防酸雾外流。硫酸贮存槽的排气口要设除湿装置。固体碱贮存不用贮存槽，但应配有相应的吊运和溶解装置。贮存槽容积与酸碱供应方式有关。汽车运输时，其槽要保证贮存1530天酸碱的消耗量；当火车运输时，其槽要贮存一槽车加10天的酸碱消用量。考虑检修、设备清洗等调度方便，贮存槽不少于两台。（2）输送再生剂的输送目前有正压和负压两种

43、方式。采用负压方式，负压系统安全性好，但衬胶设备在高真空环境下易损坏。采用负压方式输送盐酸时，盐酸浓度可能会降低。负压系统的真空设备有真空泵和喷射器。（3） 计量计量一般采用计量箱。计量箱上要有液位指示装置。计量箱，一般一级除盐、补给水混床、凝结水混床的酸碱剂量箱都分开设置，所以有三套计量箱。计量箱的容积要满足最大一台交换器再生剂用量。如果可能发生两台交换器同时再生的情况，则计量箱台数还要满足同时再生的需要。对采用程序控制的系统，若同一类交换器有不同的规格时，则各种规格的交换器也需要单独设置计量箱。计量箱的实际容积可按计算的每次再生所需容积的1.22倍考虑。5.盐系统盐湿贮存槽不少于两个。饱和

44、盐溶液箱的容积应满足最大一台钠离子交换器再生一次的需要量。6.固体盐类的溶解箱、浓溶液箱固体盐类的溶解箱、浓溶液箱可根据药品的耗量及药品的稳定性考虑，箱容积一般不少于13天的用量。凝结水处理的辅料箱，由于间断使用，可按一次用量考虑，箱容积为计算容积的1.52倍考虑。各种稀溶液箱（计量箱），其容积一般应能保证8h用量，各种交替的计量箱、溶液箱，可按连续运行48h考虑。7.反洗水箱如过滤器或离子交换器单独设置反洗水箱时，则其容积应按最大一台设备反洗水量的1.3倍计算。二.酸碱系统的设计计算：酸、碱、盐系统，一般包括贮存、输送、计量、稀释四个单元部分。1.贮存贮存一般使用钢制贮存槽。盐酸贮存槽内衬橡

45、胶，硫酸、液碱贮存槽可以不衬胶。盐酸贮存槽多为混凝土结构的湿贮存槽。盐酸贮存槽要用液体石蜡密封，再外接酸雾接收器以防酸雾外流。硫酸贮存槽的排气口要设除湿装置。固体碱贮存不用贮存槽，但应配有相应的吊运和溶解装置。2.输送再生剂的输送目前有正压和负压两种方式。采用负压方式，负压系统安全性好，但衬胶设备在高真空环境下易损坏。采用负压方式输送盐酸时，盐酸浓度可能会降低。负压系统的真空设备有真空泵和喷射器。3.计量计量一般采用计量箱。计量箱容积的选用如前考虑。计量箱上要有液位指示装置。4.稀释浓再生液的稀释目前用的较多的是喷射器第三章 设计总结与思考一、 设计总结与思考：通过课程设计，能够培养我们综合运

46、用专业知识及相关知识的能力，提高我们工程实践的能力，使我们受到工程师的基本训练，在查阅相关文献、资料收集及研究、工程计算及图纸绘制、设计说明书的撰写等方面的能力得到一定程度的提高，进而为我们的毕业设计打下坚实的基础。首先，在电子图书馆查阅了大量文献资料，并从网上查得一些关于给水系统、除碳器规格及混凝剂的信息。经过一段时间的准备,通过阅读文献，掌握设计流程及原则。首先校核所给水质数据，再通过已知数据及系统选择比较合适的工艺流程。初步编写设计流程工艺,计算工艺尺寸，编写设计说明书，绘制图形。经过两周终于将课程设计初步完成。这次课程设计任务比较重，首先是上学期的课程，其次给水处理工程及其相关的系统设

47、计相对来说比较陌生。很多数据的查找确定比较麻烦。设计中还有很多不足之处,比如经验值常数的选定没有规律，也没有统一,这是以后在学习中必须注意的。课程设计是结合课本理论知识的实践部分，使我们认识到学习必须脚踏实地的道理，学到了以前没学的知识，同时加深了对知识结合运用的了解。也为自己在今后的岗位上工作有了初步的经验。还要特别感谢老师的悉心指导，耐心讲解我们不明白的地方，帮我们查询相关资料信息。同时觉得同学间相互帮助非常重要，相互交流可以使我们进步的更快，学的更扎实。希望在以后的学习或工作中，能有更多的机会从事课程设计。同时，希望大家在这样的课程设计中学有所获，珍惜机会。第四章 主要参考文献1 邵刚编膜法水处理技术（第2版）北京：冶金工业出版社，20012 冯逸仙编反渗透水处理系统工程北京：中国电力出版社，20053 李增元编火力发电厂水处理及水质控制北京：中国电力出版社，20004 许立国编火力发电厂水处理技术北京：中国电力出版社，20065 丁恒如编锅炉水处理初步设计北京：水利电力出版社，19956 火力发电厂化学设计技术规程（DL/T50682005）7 三废处理工程技术手册-废水卷.北京水环境技术与设备中心等主编.化学工业出版社.2000.8 汪大量等.水处理新技术及工程设计.化学工业出版社.2000.41