加药装置设计技术规定.docx

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加药装置设计技术规定

给排水加药设施设计技术规定

（提纲稿）

2005．12月

１　总则

1.1本标准规定了水处理加药设施设计条件和设计要求。

1.2本标准界定了水处理加药设施设计的常用术语。

1.3本标准适用于新建工程水处理加药设施设计，扩建、改建工程设计可参照执行。

２　术语

2.1加药chemicaldosing

为进行水处理而向水中投加一定剂量的化学药剂的过程。

2.2凝聚剂coagulant

在凝聚过程中所投加的药剂的统称。

2.3助凝剂coagulantaid

在水的沉淀、澄清过程中，为改善絮凝效果，另投加的辅助药剂。

2.4药剂固定储备量standbyreserve

为考虑非正常原因导致药剂供应中断，而在药剂仓库内设置的在一般情况下不准动用的储备量。

简称固定储备量。

2.5药剂周转储备量currentreserve

考虑药剂消耗与供应时间之间的差异所需的储备量。

简称周转储备量。

2.6阻垢剂scaleinhibitor

阻碍或延缓水中不溶盐类沉积的药剂。

2.7缓蚀剂corrosioninhibitor

抑制或延缓金属腐蚀过程的药剂。

2.8预膜剂prefilmingagent

用于循环冷却水系统，使金属表面形成保护膜的药剂。

３　一般规定

3.1设计范围

3.1.1给水系统加药设计，包括水源水处理、工业水管网水处理、循环水水质稳定处理等；

3.1.2污水系统加药设计，包括污水除油、去除悬浮物、脱色、污泥脱水等处理；

3.1.3酸性、碱性污水中和处理加药设计；

3.1.4本规定不包括氧化性药剂、杀生物药剂及膜系统反洗药剂的投加。

3.2设计原则

3.3.1工艺适用，安全、卫生，满足石油化工企业给排水进水和排水水质条件；

3.3.2设施简单，运行可靠，管理简单，自动化程度高；

3.3.3标准化设计，尽量满足不同工艺的要求。

4设计输入

4.1由业主提供水源的水质、水量、水温和水压资料；

4.2由工艺专业提供原油性质和加工总流程，根据水污染源资料，专业负责人应提出污水水质和处理要求；

4.3由业主提供生产用水的水质全分析资料，确定循环水水质稳定处理方案；

4.4对现有企业，应提供现状给排水水处理药剂方案；

4.5业主的特殊要求，并提供当地的药剂资源状况；

4.6总图、配管专业提供位置及场地平面布置。

5常用药剂及技术特性

5.1常用凝聚剂

常用凝聚剂表5-01

名称

分子式

技术特性

固体硫酸铝

AI2（SO4）3.18H2O

1.制造工艺复杂，水解作用缓慢；

2.适用于水温20-40℃;

3.当pH=4-7时，主要去除水中有机物；

当pH=5.7-7.8时，主要去除水中悬浮物

当pH=6.4-7.8时，处理浊度高色度低的水;

4.水解呈酸性反应,根据情况可投加石灰助凝剂;

5.当pH较低时,形成的络和物以带正电荷居多,可通过吸附和电中和使胶体脱稳;pH较高时,形成带负电较多,主要起桥架联结的作用;当投药充分、pH适中时，则可通过网捕达到凝聚。

常用凝聚剂续表5-01

名称

分子式

技术特性

液体硫酸铝

1．工艺制造简单；

2．配置使用方便；

3．使用范围及作用机理同固体硫酸铝；

4．最近几年在南方地区较广泛使用；

碱式氯化铝

[AIn（OH）mCI3n-m]

（通式）

简写PAC

1．净化效率高，耗药量少，出水浊度低，色度小，过滤性能好，原水浊度高时尤为显著；

2．温度适应性高；pH适应范围宽（一般在5-9），因而不需投加碱剂；

3．使用时操作方便，腐蚀性小，劳动条件好；

4．设备简单，操作方便，成本较三铝化铁低；

5．是无机高分子化合物，分子量数千；

6．絮体致密且大，形成快，易于沉淀，混凝效果好；

7．身无毒，用于给水处理时应满足卫生要求。

硫酸亚铁

Fe2SO4.7H2O

1．腐蚀性较强；

2．絮体形成时间快，较稳定，沉淀时间短；

3．适合碱度高，浊度高，pH=8.1-9.6的水不论在冬季或夏季使用都很稳定，混凝效果良好，但原水色度较高时不宜采用；

4．常使用的助凝剂为氯气。

三氯化铁

Fe3CI3。

6H2O

1．对金属（尤其对铁器）腐蚀性大，对混凝土亦腐蚀，对塑料也会因为发热而变形；

2．不受温度影响，絮体大，沉淀速度快，效果较好；

3．易混合、易溶解、渣滓少；

4．当pH=6-8.4为宜，当原水碱度不足时，应加一定石灰助凝剂;

5．在处理高浊度水时，用量比硫酸铝少；

6．处理低浊度水时，效果不显著。

注：

1、明凡性能同固体硫酸铝，现已大部分被硫酸铝代替。

2、混凝剂是为达到混凝作用所投加的各种药剂的统称，包括凝聚剂、絮凝剂、助凝剂。

5.2常用絮凝剂

常用絮凝剂表5-02

名称

分子式

技术特性

聚丙烯酰胺

（PAM）

[-CH2-CH-CONH2]

1．在处理高浊度水时（含砂量10-150kg/m3）时效果显著，既可保证水质，有可减少混凝剂用量和沉淀池容积。

目前被认为是处理高浊度水的的高分子絮凝剂，并可用于污泥脱水处理；

2．水解体的效果比未水解体的效果好，生产中应尽量使用水解体；

3．与其它混凝剂配合使用时，应视水的浊度高低按一定顺序先后投加，以发挥最大作用；

4．宜在有机械搅拌的溶解槽内配制。

配制浓度2%，投加浓度0.5-1‰。

5．丙烯酰胺单体有毒性，用于生活饮用水时，其产品应符合优等品要求；

6．是合成有机高分子絮凝剂，为非离子型。

透过水解构成阴离子型，也可通过引入基团制成阳离子型。

活化硅酸

Na2.xSiO2.yH2O

1．适用于硫酸亚铁与铝盐混凝剂，可缩短混凝沉淀时间，节约混凝剂用量；

2．原水浊度低时，悬浮物含量少及水温低（14℃以下）时使用，效果更为明显；

3．可提高滤池滤速；

4．必须注意加注点；

5．要有适当的酸化度（以剩余碱度控制）和活化时间（不少于45min），溶液4-12小时用完；

6．混凝剂中投加10mg/l活化硅，可去除藻类80%。

5.3常用助凝剂

常用助凝剂表5-03

名称

分子式

技术特性

氯

CI2

1、化有机物、除臭；

2、化混凝剂中的亚铁

生石灰

CaO

1、补充碱度；

2、除水中CO2，调整pH

5.4常用阻垢缓蚀剂配方

常用阻垢缓蚀剂配方表5-04

名称

技术要点

铬酸盐--锌盐

1、铬酸盐一种阳极型缓蚀剂，锌盐一种阴极型缓蚀剂，复合使用可获得满意经济的缓蚀效果；

2、pH推荐7.0-7.5；

3、pH大于7.5时，会形成不溶性锌盐析出；

4、有机膦酸（盐）能克服锌盐析出，pH扩展到9.0。

铬酸盐--锌盐—有机膦酸（盐）

聚磷酸盐--锌盐

1．聚磷酸盐--锌盐是一种阴极型缓蚀剂；

2．pH推荐6.8-7.2；

3．对温度不敏感。

聚磷酸盐-有机膦酸（盐）-聚羧酸盐

1、复合药剂是一种阴极型缓蚀剂；

2、可在较宽的pH范围使用；

3、pH大于7.5时，能阻止碳酸盐的沉淀。

锌盐—有机膦酸（盐）

1、可在较宽的pH范围使用，上限可达到9.0；

2、能阻垢还能缓蚀；

锌盐—膦羧酸—分散剂

1、敞开式循环水高pH值下运行的锌系复合配方；

2、能阻垢还能缓蚀；

锌盐-多元醇磷酸脂-磺化木质素

1、碱性条件下能很好去除污垢和水垢；

2、pH推荐7.8-8.3；

6药剂储存

6.1药剂的储存

固体药剂和液体药剂的储存应符合规范的规定，固定储存量视当地的供应和运输等条件确定,其周转储备量应根据当地实际条件确定。

药剂的储存表6-01

场所

生产给水

污水处理

循环水场

储存量

一般可按最大投药量的15-30d用药量计算。

全厂仓库中储存一般可按最大投药量的15-30d用药量计算；储存间储存一般可按最大投药量的7-10d用药量计算；

堆砌高度

袋装一般采用1.5-2.0m；

散装一般采用1.0-1.5m；

桶装一般采用0.8-1.2m。

药剂的储存续表6-01

场所

生产给水

污水处理

循环水场

动力设施

一般设起吊搬运设备

根据规模确定，一般设起吊搬运设备

根据规模确定

建筑物高度

层高一般不小于4.0m

建筑物门

至少设一个净宽不小于3m的门

通风设施

良好通风，防止药剂受潮

设备材质

管道材质

根据药剂种类确定，一般采用硬聚氯乙烯管、不锈钢管

防腐

根据药剂种类确定，一般考虑地坪、下部墙的抗酸碱防腐处理

冲洗设施

室内应设洗手、冲洗设施

采暖温度

室内温度不低于4℃

6.2布置要求

（1）布置原则为：

药剂输送、投加流程顺畅，方便操作与管理，力求清洁卫生，符合劳动安全要求，高程布置符合投加工艺和设备要求；

（2）加药间宜与储存间合并布置；

（3）加药间位置应尽量靠近投加点；

（4）当项目分期建设时，土建工程一般可按总规划规模确定，设备可分期配置；

（5）靠近和穿过操作通道、运输通道和人员进出区域的各种管道宜布置在管沟内。

管沟应设有排水设施，盖板应耐腐蚀和防滑，可采用加强塑料板和玻璃钢管；

（6）溶药和加药设施周围宜设置排水沟，四周地面坡向排水沟；

（7）设备、药池、药剂堆放与建筑物顶的净空高度不宜小于2.2m，主要通道间距不小于1.5m；

（8）硫酸的装卸和投加应采用负压抽吸、泵送或重力自流，不能采用压缩空气压送，储罐不能少于2个，周围应设置不低于250mm的堰。

7药剂投加

7.1药剂的投加

（1）常用药剂投加方式有干投法和湿投法两种，除石灰外，一般宜采用湿投法；

（2）在湿投法中，一般有重力投加和压力投加，一般宜采用压力投加法；

药剂的储存表7-01

投加

方式

作用原理

优缺点

适应情况

重

力

投

加

建造高位药液池，利用重力作用将药液投入水中

优点：

操作简单，投加安全，运行可靠。

缺点：

必需建造高位药液池。

1、中小型水场；

2、考虑到输送药液的管道水头损失，管线不宜过长。

压

力

输

送

水射器

利用高压水在水射器喷嘴处形成的负压，将药液吸入并投入水中

优点：

设备简单，使用方便。

缺点：

效率较低，如药液浓度不当，可能引起堵塞。

适用于小型水场和自动化要求不高的水场。

加药泵

泵在药液容器内直接吸取药液，加入压力管内并投入水中

优点：

可以定量投加。

缺点：

设备价格较贵，养护较麻烦。

适用各种水场。

7.2一般要求

（1）药剂的调制时水处理设施中劳动强度较大的工作，加药系统应操作方便，布置合理；

（2）应尽量提高机械化操作水平或采用水力调制，以减轻劳动强度；

（3）加药系统应考虑设置投药计量设备，以控制投药量；

（4）有条件的地方，尽可能采用自动投药系统；

（5）当采用复合配方时，当用药量较大，药剂来源距离较远，为减少运费，可考虑购进单体药剂，自行配制；

（6）药剂溶液槽的材质按药剂的化学特性确定，应采用具有防腐蚀性能的玻璃钢、不锈钢、钢衬防腐材料或其它非金属防腐蚀材料；

（7）固体药剂溶药时，容器内或出流管道上应设过滤设施；

（8）药剂的投加宜采用计量泵或转子流量计计量，计量设备宜随设备或按单台设备配置；

（9）溶液槽如需要搅动时，宜采用机械搅动设施，也可采用压缩空气。

7.3投药设备

7.3.1药剂调制

（1）药剂调制宜采用鼓风、机械、水力等方法；

（2）溶解槽和溶液槽应设放空口，坡度不小于0.02；

（3）溶解（W2）/溶液（W1）池容积

W1=uq/417bn

W2=（0.2-0.3）W1

W1---溶液池的容积（m3）

W2---溶解池的容积（m3）

Q---处理水量（m3/h）

u---最大投加量（mg/l）

b---溶液浓度（%），混凝剂一般5-20%，高分子药剂一般5-10‰；

n---调制次数，一般不超过3次。

注：

投加量小的溶液池，可与溶药池合并设置。

7.3.2药剂投加

（1）大中型水处理装置宜采用2个药剂溶液槽,其容积每个宜按8-12h用药量确定，使用面积不宜小于80m2；小型水处理装置每种药剂宜采用1个药剂溶液槽,其容积每个宜按12-24h用药量确定，使用面积不宜小于40m2；

（2）药剂溶液槽的设计宜采用圆形，宜设置设备基础，基础高度不宜小于200mm，并宜设置操作平台；

（3）加药泵宜采用螺杆泵，也可采用液压隔膜泵，粘度较大的药剂应采用螺杆泵；

（4）药剂出口管道上应设置安全阀；

（5）每种药剂应配备不少于2台计量泵，大型水处理设备可考虑2台或明或暗台以上备用泵；

（6）为计量准确和实现自动控制加注量，大型水处理设备宜设置专用的计量泵或有多个泵头的计量泵；

（7）化学清洗、冲击投加的药剂，可直接投加到水中；

（8）其它可以直接投加的药剂，可直接投加；

（9）单套加药装置可包括溶液罐、加药泵、控制箱、管线、阀门、过滤器、液位计、压力表、安全阀及其附件、钢结构、连接电缆及电缆支架等；

（10）除循环水外，加药间内一般设有凝聚剂投加系统和助凝剂投加系统；

9自动控制

9.1大中型水处理设施，当采用固体要价时，溶解、溶液均宜各设两槽，根据液位自动切换；当采用液体药剂时，不同的药剂宜根据比例自动调制。

药液的投加均宜由PLC自动控制，精确投加；

9.2污水处理除油、除悬浮物、污泥脱水，药剂宜根据原水流量和设定的加药注入率（mg/l）进行比例投加，当出水油量、悬浮物量超限时，系统提示运行人员调整加药注入率；

9.3给水处理药剂计量泵的控制方式可为双控，投加量根据工艺水流量计的水流量信号及流动电流单因子分析控制器控制；

9.4循环水稳定处理药剂宜采用流量比例投加，也可按照电导率比例因子投加。