化学水工艺流程

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化学水工艺流程范文第1篇

【关键词】氯碱化工设计 工艺流程 盐水一次精制 食盐溶液电解 烧碱蒸发

1 引言

氯碱工业是重要的基本化工原料工业，广泛应用于轻工、纺织、食品等行业，目前国内工业烧碱生产方法主要为隔膜法和离子膜法。在电解法烧碱生产装置的工程设计中，优化选择建设规模、生产平衡能力及工艺流程是设计评价的关键因素。因此，本文探讨了氯碱化工设计中盐水一次精制、食盐溶液电解以及烧碱蒸发等关键工序的工艺流程选择问题，以期为设计人员提供一定的借鉴。

2 盐水一次精制的工艺流程

盐水一次精制的生产方式大体可分为三种：传统工艺、膜法过滤工艺和直接过滤工艺。2.1 盐水一次精制的传统工艺

传统工艺流程在国内外同行业中普遍存在至今，其一次盐水工序生产过程相对稳定，普通操作人员易于掌握，设备运行稳定，不需要高频次的检修，维修费用相对较少。但生产装置大，占地面积多；一次盐水工艺自动化程度偏低，系统一旦出现异常，恢复正常所需时间较长；由于砂滤器的存在，会产生SiO2二次污染。此外，一次盐水中SS含量相对偏高，增加了后道工序的处理压力，且对盐质量变化的适应能力较差，碳素管过滤部分操作相对复杂。

2.2 膜法过滤工艺

国内氯碱行业盐水精制中所用膜主要有两种：戈尔膜和凯膜。

2.2.1 戈尔膜盐水精制工艺特点

（1）脉冲式过滤。当运行达到过滤时间后，过滤器自动进入反冲状态，经放气、泄压、反冲，靠反向静压差而使滤饼脱落、沉降，经数秒后再开始下一个过滤周期。

（2）高流量一次净化。其过滤能力是其他过滤器的5～10倍，且不需要借助其他的固液分离设备。

（3）低压反冲可使设备在近于无损的状态下运行。

此外，由于膜极薄，可视为表面过滤，不会造成滤程堵塞，即使有轻微堵塞也很容易用酸溶解，机械损伤的可能性很小。

2.2.2 凯膜盐水精制工艺特点

（1）工艺简单，流程短。盐水中的悬浮物从1000～10000mg/L降至1mg/L以下，完全适合隔膜法烧碱生产装置中电解槽使用，也可直接进入离子交换树脂塔进行二次盐水精制。

（2）固液分离一次完成，无需其他附属设备，过滤精度稳定，处理能力大，节约了技术改造成本。

（3）与传统工艺比较，占地面积小，省去了清理澄清桶、砂滤器的工作量，大大降低了劳动强度。

此外，工艺降低了对原盐质量的要求，为原料采购提供了方便，盐水质量高且稳定，延长了隔膜的使用寿命，整个设备经过特殊防腐处理，可适应更宽松的酸碱度液体要求。

3 食盐溶液电解的工艺流程

食盐溶液的电解技术主要有金属阳极隔膜电解技术和离子膜电解技术两种。3.1 金属阳极膜电解工艺流程

由盐水工序送来质量合格的精盐水进入精盐水高位槽，溢流经预热器预热到65～75℃后经总管，再经加酸调节pH值5～6后，流入盐水断电器，断电后经盐水分管，进入电解槽，在直流电作用下生成氯气、氢气和电解液，电槽产生的三个中间产品分别送氯气处理系统、氢气处理输送和碱液蒸发系统。

3.2 离子膜电解工艺流程

离子膜电解技术分为单极槽离子膜电解和复级槽离子膜电解两种，由于我国氯碱工业生产规模相对较小，因此一般采用单极槽离子膜电解。以原盐为原料，从离子膜电解槽中流出的淡盐水经过脱氯塔脱去氯气，进入盐水饱和槽制成饱和盐水，而后在反应罐中加入NaOH等化学物质，出反应器盐水进入澄清桶澄清，再进入过滤器过滤，经树脂塔除去钙镁离子后进入离子膜电解槽阳极室。与此同时，纯水和液碱一同进入阴极室。通入直流电后，在阳极室产生氯气，在阴极室产生氢气和30%～35%的NaOH液碱。

4 烧碱蒸发的工艺流程

烧碱蒸发流程有顺流、逆流和错流三种，而常用的是顺流和逆流。

4.1 顺流流程

顺流流程是指进蒸发器的电解液和加热蒸汽的方向是一致的，如果一套多效蒸发装置，电解液流向的特点是依浓度越来越高，而蒸汽压力却越来越低。在顺流流程中，由于串联蒸发器数量的不同，又分为顺流双效，顺流三效四体两路，顺流三效部分强制循环等形式。

4.2 逆流流程

三效逆流流程是国外普遍采用的流程，其流程可叙述为：来自电解或加料槽的电解液经预热后，由加料泵送入第三效蒸发器，其中的固体盐由循环泵送入离心机高位槽分离固体盐，分离后的料液或返回本效，或过料到第二效，第二效中析出的固体盐在旋液分离器中分离，同样分离后的料液用于过料或自身循环，第一效蒸发器利用其自身压力经采盐器采盐后进入闪蒸效，闪蒸后的浓碱放入浓碱冷却贮槽，经冷却后即为成品液碱。

4.3 流程讨论

评价一个蒸碱的流程，主要看其消耗是不是很低，强度是不是大，投资是不是小，运行是不是稳定。

4.3.1 效数评价

我们假定两个条件：一是在蒸发过程中没有热的损失，二是被蒸发料液与加热蒸汽温度相同。

由此可知，多效蒸发比单效蒸发占优。同时也必须看到，效数越多，其投资越大，要求越高，而且越到后面，节气越小，因此对于效数的选择，要进行综合评价。从目前的工艺水平来看，一般是三效或者四效为宜。

4.3.2 顺流与逆流流程的比较

一般来说，逆流流程比顺流流程优越，其理由如下：

（1）能耗低。第三效为真空效，沸点低，电解液可以不预热进效，浓效又是闪蒸效，还能自蒸提高2%的浓度。而且第二效的盐泥（含NaOH高）经过第三效（NaOH浓度低）排出，减少了浓碱损失。

（2）强度大。逆流蒸发尤其是增加了强制循环泵后，料液流动速度增大，传热状况得到改善，生产强度（指每单位加热面积，每小时内蒸出的碱量）提高。如三效逆流加强制循环法，其强度达7～8kgf/m2时，比顺流流程高20%左右。

5 结语

在目前氯碱工艺设计中，越来越注重工艺的可靠性、先进性，各生产单元都采用了许多新的流程与配置。选择合理的工艺流程必须结合企业的实际生产能力，提高产品质量的关键是严格控制好各项工艺指标。

参考文献

[1] 杨敏.氯碱工程项目设计中配置及工艺流程的选择[J].氯碱工业，2007，6

化学水工艺流程范文第2篇

关键词：SAGD 高温脱水 化学沉降 破乳剂 净化原油

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-00-03

辽河油田曙一区超稠油主要采用蒸汽吞吐开发方式，超稠油脱水采用常规二段热化学沉降脱水工艺，随着开发的深入，逐渐进入产量递减阶段，蒸汽辅助重力泄油（SAGD）是蒸汽吞吐最为有效的接替方式，2007年以来，辽河油田在曙一区开展超稠油SAGD开采工业化推广，SAGD井口产出液温度140～170 ℃，本着充分利用热能的原则，结合辽河油田SAGD建设实际情况，引进、吸收加拿大高温脱水工艺，开展辽河油田SAGD采出液高温脱水中试试验，以期探索出一条SAGD采出液不掺稀油高温脱水工艺技术路线，同时，达到确定高温脱水流程、筛选药剂、试验高温脱水设备等预期目的。

1 室内试验

SAGD高温脱水中试试验以室内研究为基础，在室内研究中，分析了采出液基本性质，筛选了高效的脱水药剂，初步确定了适宜的脱水温度、加药浓度、脱水沉降时间及脱水压力等关键参数。

1.1 SAGD产出液基本性质

SAGD产出液基本性质见表1。

1.2 化学药剂筛选

1.2.1 破乳剂种类选择

由于SAGD原油脱水是在高温、高压条件下进行，因此破乳剂应具有高温稳定性，这是破乳剂能否应用于SAGD原油脱水试验的前提条件。室内破乳剂高温稳定性试验采用如下方法：将合成的系列破乳剂干剂分别装入自制的导热良好、耐温、耐压得密闭容器中，放入高温烘箱，在180 ℃恒温条件下24 hr后取出，优选失重最小的三种样品，将其冷却后配成干剂含量40%作为工业品，进行高温脱水试验。不同药剂对于脱水效果的影响见表2。

试验数据表明：破乳剂A的作用效果优于其他两种。

1.2.2 药剂加入量的确定

在实验室内，对于选定的药剂，分析其在不同温度下、不同加药浓度对于脱水效果的影响。分析结果见图1。

1.3 脱水温度与压力

假定原油进站温度分别是130～180 ℃，通过室内脱水试验，确定合理的高温脱水温度。由于高温脱水需采用密闭设备来完成，需要分析系统压力对于脱水效果的影响，分析结果见表3。

1.4 室内试验结语

通过室内试验，确定SAGD采出液高温脱水关键技术参数如下。

（1）适宜的脱水温度：160～170 ℃；

（2）适宜的脱水药剂：破乳剂A；

（3）适宜的加药浓度：350 mg/L；

（4）适宜的脱水沉降时间：2.5 hr；

（5）适宜的脱水压力：高于操作温度水蒸汽饱和蒸汽压0.15～0.2 MPa。

2 现场中试试验

2.1 试验进程

为实现SAGD产出液高温脱水工艺现场试验，辽河油田公司在曙一区杜84块建设高温脱水试验站一座。试验站处理液来自SAGD先导试验井口馆平11，原油进站温度150～170 ℃，设计处理液量480 m3/d。

2.2 工艺流程

现场试验首先采用二段热化学沉降脱水工艺，一段脱水温度为150 ℃，加药浓度300 mg/L，二段脱水温度180 ℃，加药浓度450 mg/L。原油升温采用换热器与SAGD注汽站生产的高温水换热来实现，高温水出站温度180～220 ℃，二段热化学沉降脱水工艺流程见图3。

2.3 关键设备

SAGD高温脱水试验站内关键设备为两台三相分离器，其中，一段三相分离器型号为：2.0～2800×10000，处理液量480 m3/d；进口/出口温度180/175 ℃；进口/出口压力：1.1/1.0 MPa；设备28t。二段三相分离器型号为2.0～2400×12600，处理液量130 m3/d；进口/出口温度190/180 ℃；进口/出口压力1.7/1.5 MPa；设备净重30 t。

2.4 试验方法

试验开始前，制定详细的试验大纲，并依一下步骤开展SAGD采出液高温脱水试验。

（1）调整一级进站换热器原油出口温度至150 ℃。

（2）调整一段加药系统，起始加药量为150 mg/L。

（3）操作条件稳定后每2 h在一段分离器出口取样分析原油含水率。

（4）依据（2）、（3）步保持温度不变的情况下分别改变加药量至120 mg/L、100 mg/L、75 mg/L、50 mg/L。

（5）改变一级换热器原油出口温度至160 ℃。

（6）按照（2）、（3）、（4）步调整加药量并取样分析原油含水。

（7）按以上步骤分别试验170 ℃、180 ℃、190 ℃。

（8）分析一段分离器出口含水率≤30%稳定检测到4次时，降低加药浓度直至出口含水率达到30%。

（9）记录达到上述指标的操作参数。

二段热化学沉降脱水试验步骤与一段相同，试验温度分别取150 ℃、160 ℃、170 ℃、180 ℃、190 ℃，加药量分别为500 mg/L、450 mg/L、400 mg/L、350 mg/L、300 mg/L，取样分析二段分离器出口含水率≤5%稳定检测到4次时，降低加药浓度直至出口含水率达到5%。此时即可进行二段分离器脱水试验。

2.5 试验结果

经过为期3个月的现场试验，累计取得有效试验数据313个，进站采出液含水与一段分离器出口原油含水关系见图4。

图4 原油一段热化学沉降试验成果曲线图

由图4可以看出，原油进站含水为70%～92%，一段脱水后原油含水在试验站投产初期为65%以上，经过工艺设备整改和参数调整后，原油含水最低可降至3%以下。

3 结语

（1）经过室内试验与现场中试结果相比较，可确定以下因素对脱水效果有影响即脱水温度、脱水设备结构、药浓度、油水停留时间及系统压力。（2）中试试验站流程设计合理，仅利用一段高温热化学脱水，SAGD高温采出液脱后净化油含水率已能分别达到≤5%的局内超稠油外输指标要求及出矿原油≤2%的指标要求。（3）研制、设计的三相分离器性能良好，能满足试验需要；（4）研制的高温破乳剂能性能优良，加药浓度300～350 mg/L，优于国外样品。（5）自控系统基本满足试验需要，但控制精度有待提高；（6）试验过程中形成的三相分离器脱水操作规程能够指导生产稳定

运行。

参考文献

[1] 钟宏.国内外SAGD开采技术知识产权专利统计分[J].内蒙古石油化

工，2011（9）.

[2] SAGD平行水平井和直井连通钻井技术.石油机械[J].2011

（6）.

化学水工艺流程范文第3篇

关键词:一里平;综合开发利用;途径

中图分类号:F019.6

文献标识码:A

文章编号:16723198(2009)20008002

1引言

青海省已开发的硫酸镁亚型盐湖有东台盐湖、西台盐湖、马海盐湖及柯柯盐湖等。各盐湖开发的产品有东台的碳酸锂、氯化钾、钾镁肥等,西台的碳酸锂和钾镁肥,马海的氯化钾,柯柯的氯化钠和即将开发的硫酸钾。从这些已开发的硫酸镁亚型盐湖资源开况来看,此类盐湖并没有真正实现资源的综合利用,仅仅是开发了其中的钾和锂资源。

青海省目前未开发的比较大的硫酸镁亚型盐湖就剩一里平盐湖了,作为一个富含锂、镁、硼、钾的盐湖,借鉴东台和西台盐湖开发的成功经验,设计一条合理的开发路线,对盐湖里的有价成分进行综合利用就显得特别重要。笔者从卤水的滩晒分离和锂、镁、硼和钾的初级产品的加工方面着手,论述了资源综合开发的途径。

2一里平盐湖综合开发利用途径探讨

2.1一里平盐湖简介

一里平盐湖位于柴达木盆地的中部,西台吉乃湖之西北,地理坐标:东经92°58′至93°度20′,北纬37°51′至38°03′30″,一里平湖区广布石盐沉积,其面积为360km2。盐滩表面被现代风积砂所覆盖,地形平坦,高差一般不超过0.5m,故有“一里平”之称。

该盐湖属于干盐湖类型。盐类沉积以一石盐为主,富含晶间卤水,水化学类型为硫酸盐型硫酸镁亚型。本区为由第三系地层所组成的落雁山、大风山、俄博梁及红三旱等背斜构造所包围的一长条形封闭凹陷。湖区露出的地层为下更新统湖相的土黄色、灰黄色盐泥;中更新统湖相的灰褐色及灰棕色砂质泥岩;上更新统的湖相砂质粘土及湖泊化学沉积的石盐。

湖区卤水分为上下两层,其中上层为晶间卤水,下层卤水包括晶间卤水和空隙水两种。

2.2盐田滩晒分离工艺

2.2.1滩晒理论基础

一里平盐湖卤水属于硫酸盐亚型,其蒸发析盐情况与金作美25℃ K,Na,Mg// Cl,SO4―H2O五元水盐介温体系相图的规律基本相符合,所以该设计采用金作美25℃ K,Na,Mg// Cl,SO4―H2O五元水盐介温体系相图为理论依据。

一里平盐湖卤水蒸发结盐顺序是:氯化钠,氯化钠+软钾镁矾,氯化钠+软钾镁矾+泻利盐,氯化钠+泻利盐+氯化钾,氯化钠+泻利盐+光卤石。根据析盐规律,可以将一里平原卤结盐按照后期加工的要求分成硫混矿和钾混矿,卤水在蒸发至软钾镁矾析出完全而氯化钾达饱和开始析出时进行导卤分离,之前析出的矿为硫混矿,之后析出矿为钾混矿,最后晒得浓卤水中富集硼、锂等重要元素为锂卤矿。

2.2.2盐田工艺流程

根据卤水蒸发的工艺路线,盐田采用分段结晶的工艺流程。盐田分钠盐池,调节池,硫混盐池,钾混盐池和储卤池。原卤首先进入钠盐池,在钠盐池进行蒸发并析出氯化钠,然后进入调节池。调节池的作用是控制进入硫混盐池卤水的组成,根据温度调节,使进入硫混盐池卤水组成达到除钠最大要求,同时又能保证硫、钾等较小损失,以保证后续硫混矿、钾混矿和锂卤矿的相应品位。从调节池出来卤水在硫混矿池析出软钾镁矾和泻利盐,在氯化钾开始饱和时导入钾混盐池,在钾混盐池析出光卤石和泻利盐的混合矿,卤水在钾混池蒸发浓缩至水氯镁石饱和时导入储卤池作为锂卤矿进行储备,为下一步提锂原料。盐田工艺流程如图:

2.3钾、镁、硼和锂初级产品综合利用工艺探讨

2.3.1钾盐的加工工艺

钾盐资源可以加工成钾镁肥、氯化钾和硫酸钾,加工工艺比较简单,工艺的关键是所用的浮选药剂。下面是三种产品的工艺流程图:

2.3.2硼盐的加工工艺

硼盐主要加工成硼酸,该工艺路线中首先提取硼,因为硼的化合物比较复杂,首先提硼有利于后续锂盐的加工,不用硫酸酸化而用盐酸化的目的是在后续锂盐的加工中避免引入硫酸根杂质,该工艺如图5所示。

2.3.3锂盐的加工工艺

该探讨中锂盐加工工艺目前处于国际领先水平,成功地实现了高镁锂比盐湖中镁锂分离的世界难题,青海锂业有限公司已成功实现了产业化生产。工艺流程图如下:

2.3.4镁资源的利用

盐田滩晒过程的最后一步所得矿物是水氯镁石,水氯镁石经过脱水变成无水氯化镁后是很好的电解金属镁的原材料,但目前由于脱水工艺还没有得到彻底的解决,因此,用它生产高纯氢氧化镁是一个很好的途径,不但副产氯化铵,而且经过蒸氨工序后,可以得到部分液氨,大大的降低生产成本。下面是工艺流程图:

化学水工艺流程范文第4篇

关键词：小区中水回用；雨水回用；处理工艺；设计

中图分类号：S276文献标识码：A

一、小区生活用水的分类

（1）充分与人体接触的用水。有饮用水、厨房用水和漱洗及洗浴用水，用水量约占生活用水量的50%。

（2）与人体直接接触的室内用水。有洗衣用水、室内扫除清洁用水，用水量约占生活用水量的20%。

（3）不与人体接触的杂用水类。有厕所冲洗水、洒水（公共绿地及道路喷洒水、小区中人造喷泉水）及室内外浇花用水等，约占生活用水量的30%。

二、小区中水回用系统的设计原则

2.1一般来说，不同小区对出水的要求差异较大，应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838 - 88)和《污水综合排放标准》(GB8978- 96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度，以确保出水水质。

2.2污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点，即外观设计上要与小区建筑环境相协调，以求美观。

2.3在污水处理工艺上力求简单实用，以方便管理。

2.4在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。平面布置上要紧凑，以节省用地。

2.5污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向，与其它建筑物有一定的距离，以减少对环境的影响。

2.6设备化，定型化，模块化，施工安装方便，运行简易，设备性能稳定，适合分期建设。

2.7处理程度高，污泥产量少，并尽可能采用节能处理技术。

2.8处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大，使系统有较好的经受冲击负荷的能力。

2.9小区内的人口是逐渐增加的，因此小区污水处理厂应留有发展余地。

根据小区废水处理的原则，应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池，所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有：

（1）污水格栅调节池提升泵接触氧化池沉淀池出水。

（2）污水格栅调节池提升泵曝气池沉淀池污泥回流出水。

（3）污水格栅调节池提升泵SBR 池或CASS池出水。

（4）污水格栅调节池提升泵混凝沉淀(加药)过滤出水(物化方法)。

（5）污水格栅调节池提升泵接触氧化池混凝过滤(加药)出水。

三、小区中水处理工艺

生活污水处理工程一般都是以好氧生物处理方法作为核心工艺，好氧生物处理方

法分为生物膜法和活性污泥法两大类。传统的方法有接触氧化法、CASS、SBR 及氧化沟等活性污泥法工艺。随着中水技术的应用与发展，又开发多种回用新技术，如膜分离(MF、UF、NF、OF)技术、膜生物反应器、曝气生物滤池、土壤生物系统、土壤毛吸处理利用系统(人工土地系统)。这些新技术在国外都已经得到了成功的应用，这为我国中水工程应用技术的推广奠定了基础和依据。

中水回用系统在国内已经有过工程实践的工艺流程主要有：

（1）原水格栅调节池混凝沉淀过滤活性炭消毒中水；

（2）原水格栅调节池过滤生物消毒中水；

（3）原水格栅调节池混凝气浮过滤消毒中水；

（4）原水格栅调节池过滤臭氧消毒出水；

（5）原水格栅调节池絮凝沉淀过滤精密过滤膜分离消毒中水；

（6）原水格栅生物接触氧化沉淀过滤消毒中水；

（7）原水格栅调节池曝气生物滤池消毒中水。

3.1物理处理法

膜滤法，适用于水质变化大的情况。膜滤法是通过在外部压力的作用下，水源水以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子等这些粒子外径小于膜孔的则通过滤膜，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等外径大于膜孔的粒子则被拦截在滤膜的表面，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。从而实现有效的分离。采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。

3.2 物理化学法

物理化学法系是运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。它是由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或是包括物理过程和化学过程的单项处理方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。这种方法的特点是：占地面积少；出水水质好，且比较稳定；对废水水量、水温和浓度变化适应性强；可去除有害的重金属离子；除磷、脱氮、脱色效果好；管理操作易于自动检测和自动控制等。但是，处理系统的设备费和日常运转费较高。

3.3 生物处理法

生物处理法就是利用生物（即细菌、霉以及原生动物）的代谢作用处理各种废水、污水和粪尿的方法。生物处理法可大致分为利用好氧微生物的好氧处理法与利用厌氧微生物的厌氧处理法两大类。我国现行处理工艺一般多采用活性污泥法、生物滤池、生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床等生物处理方法。这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。

四、雨水回用设计

雨水回用设计也是一种节约水的有利途径，回用时可作为中水的部分水源。

雨水水质。雨水水质见下表。

4.1处理流程的选择

雨水利用是开源节流的重要途径。技术经济分析显示，雨水渗透方案设计简单、便于实施、效益显著，雨水渗透利用是对传统雨水直接排放设计思想的变革。本文采用土壤渗滤为主的处理系统，应用土壤学、微生物学等基本原理，建立人工土壤生态系统，不但改善了天然土壤生态系统中的有机环境条件和生活条件，强化人工土壤生态系统的功能，而且提高了处理能力和效果。特别是把雨水收集、净化、回用三者结合起来，构成了一个处理与绿化相结合的生态系统，是一种低投资、节能、运行管理简单、适应性广的雨水处理技术。

4.2雨水的处理工艺

本设计采用的雨水处理工艺如下：

雨水暗渠土壤滤池和雨水贮存池雨水回用屋面雨水经过雨水收集器净化后流入暗渠，绿地雨水可直接进入暗渠，道路雨水因污染严重弃流，其余的则进入暗渠，雨水经过暗渠后靠重力作用进入土壤滤池和雨水贮存池回用。本设计选用6m × 5m × 5m 的土壤滤池和雨水贮存池合建式，经土壤滤池处理后的雨水进入下面的雨水贮存池，消毒后可回用。

土壤渗滤技术实质上是一种生物过滤。其核心是通过土壤―植被―微生物生态系统净化功能来完成物理化学以及生物学的净化过程。本设计中采用的天然土和人工配制土的渗滤对于水中主要污染物有明显去除净化作用，并表现出具有耐冲击负荷能力和良好的再生功能。说明土壤中的微生物群通过适应与驯化，对于水中的主要污染物有分解能力。

化学水工艺流程范文第5篇

关键词：深圳市 微污染 水库水常规处理

随着城市的不断发展和国民经济的飞速增长，对供水的需求量也愈来愈大，1994年全市自来水生产能力为243.7万吨/日，年用水量5.23亿吨，到1999年生产能力达363.7万吨／日，年用水量8.66亿吨。

深圳虽属南方多雨地区，但因地理和地形条件、气候和气象特征等因素，仍届严重缺水城市，人均水资源占有量640吨。约为全国人均占有量的1／4，特区建立以来曾多次出现严重缺水的情况。

深圳市城市供水水源主要来自三个方面：一是本地水资源，依赖年际降雨经水库调蓄作为供水水源，部分地区利用本地河流在汛期丰水时抽升河水进入水库补充水源。此类水资源年供给量约3.21亿m3。 二是境外引水，即由对港供水系统取水，对港供水是由东江取水，经八级提升途径83km明渠输水至深圳境内的深圳水库调蓄，然后供给香港，深圳市则由深圳水库取水，年可供水量为5.23亿m3。第三个水源是正在建设中的深圳市东部引水工程，该水源是由位于惠阳境内的东江河道取水，经二级抽升由近50km管道和隧洞输水至深圳市，再经48km的管道和隧洞分别转输给全市各镇域和各水厂供水。一期建设年供水量3.5亿m3。

地下水资源贫乏，部分村镇和地方小企业用作补充水源，年可供量约0.65亿m3。

目前当东部引水工程尚未投入使用时，全市主要水源仍以对港供水的东江水源和本地的水库水源为主。 由于社会经济的飞速发展，人口的增长，城市建设的不断拓展，加之环保工作和污染治理方面的滞后，上述水源都不同程度地受到污 染，原水水质日趋恶化，尤以对港供水的输水明渠，受污染更为明显，据检测进入九十年代中期，全市主要供水的调蓄水库包括对深港供水的深圳水库，水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、高锰酸指数、生化需氧量、石油类、挥发酚等的浓度都有不同程度的超标，水库水有生物臭，锰含量常常超标，藻的含量由80年代的每升几十万个增高到的每升几千万个，水库已经富营养化。在出厂已检测的35项水质指标中，水中的臭、味、有机物偏高。氨、氮、亚硝酸盐时有超标，Ames致突变呈阳性，具有生物不稳定性。

目前深圳市自来水厂均采用常规处理工艺，即原水经予加cL2和PAC后，经混合，絮凝(大部分为网格、折板、孔口等反应)沉淀(以斜管和平流沉淀为主)，石英砂过滤(普通滤地、气水反冲滤地为主)加CL2消毒后出厂，该处理工艺主要是去除水中的悬浮物，细菌等有机和无机物，对水中溶解状态的有机物以及致突变前体物并不具有较高的去除率，尤其是有机污染物，氨氯、臭味等去除率较低，这样使 得处理工艺中耗药量增加，Ames试验结果不佳，特别是藻类含量高时，一方面易造成滤池堵塞，过滤周期缩短，冲洗水量增加，另一方面藻体及其代谢物。腐植酸、富里酸，是水处理氧化过程产生致突变物的前体物，将造成水的Ames试验阳性强度增强，影响人体健康。

鉴于水库水源水质的不断恶化，饮用水水质标准的不断提高，人们对水质的要求也逐年增强，显然，一般常规处理工艺在处理受污染水库水的局限性所带来的影响，迫使人们不得不寻求如何提高或改善或强化常规处理工艺，以适应人们日益提高对供水水质的要求。

1998年我院受深圳市水务局的委托，会同深圳市自来水公司、清华大学和同济大学等单位，对“深圳市微污染水库水处理工艺集成技术研究”进行为期一年半的中型规模试验工作，并取得一定成果，列为国家“九五”重点科技攻关计划。

试验研究的主要内容是研究水源水净化单元技术——生物予处理、常规处理、活性炭过滤、消毒及其组合工艺，不同的生物予处理单元技术对水源水中有机物、氨氮、藻类等去除效果，按88项水质指标，考察组合工艺，实现工艺的优化组合。

试验工艺流程分为八个：

常规处理工艺(流程1)

生物预处理+常规+O3——BAC深度处理工艺（流程Ⅶ）

强化常规工艺（流程Ⅷ）

流程Ⅰ—Ⅲ的生物预处理由三种池形的生物预处理后续有关的水处理工艺单元，流程Ⅷ强化常规处理工艺主要采取在混合池前选择性投加KMnO4、PAC(粉末活性炭)以及降低水力负荷等强化措施。

中试水处理工艺流程按功能划分为三部分：

第一部分：预处理部分，分生物预处理、臭氧预处理。生物预处 理有四种池形，预臭氧由臭氧接触池、臭氧发生器等组成。

第二部分：常规处理工艺，由混合、孔室反应、斜管沉淀池和石 英砂滤池组成。

第三部分：深度处理工艺，该部分由二座并联运行的填装不同型 号粒状活性炭的GAC滤池(O3—BAC滤池)组成。

生物预处理工艺设计：生物预处理池分四种：生物接触氧化池Ⅰ型、生物接触氧化池Ⅱ型、生物陶粒滤池（简称Ⅲ），生物接触氧化池Ⅳ型，各池的主要设计参数详见附表。

生物预处理池主要设计参数 序号 项目

Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型 1 设计处理水量（m3/h) 5.0 3.0 3.0 0.98 2 水力负荷（m3/m3/h） 1.0 1.0 - 1.0 3 空床滤速（m/h) - - 3.96 - 4 气水比 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 总高度（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弹性波纹立体填料 YDT弹性波纹立体填料 陶粒 网状立体填料 9 填料高度及根数 4.0m56根 5.0m，30根 2.0m 2.95m 10 中心导流筒（mm） - Φ100 - - 11 曝气方式 KBB-215微孔曝气器共2个，后改为4个KBB-150 DN15穿孔管曝气孔径Φ4，后改为Φ2 DN15穿孔管曝气，气孔Φ1 DN15穿孔管曝气，孔径Φ2 12 曝气器位置 距水面4.35m 距水面4.4m，置于中心导游筒内 距水面3.65m，位于承托层中间 距水面3.5m 13 反冲洗方式 距填料底部10cm设DN15穿孔管，气冲 DN25反冲洗穿孔管于填料下部 气水反冲洗，长柄滤头布水布气 - 14 排泥方式 DN80穿孔管排泥，孔径Φ25 DN50穿孔管排泥，孔径Φ10 - 斗底排泥

本试验主要是针对深圳市现行使用的几个大中型水库存水为原水，这些水库存均不同程度地呈微污染状态，主要是氨氮、亚硝酸盐较高，溶解氧低，并均存在锰、藻、生物臭等污染，按GB3838-88《地面水环境质量标准》评价，水源水为Ⅲ——Ⅳ类水体，个别项目超过Ⅳ类标准。水库存呈富营养状态。

通过多种工艺流程的研究，我们得到的结论意见是：

四种生物预处理池在设计负荷条件下，对各主要污染物和去除效果均较好，其综合效果是：

氨氮74.3—91.1％(原水浓度大于0.5mg/l)

44.9—59.3％(原水浓度小于0.5mg/l)

藻类72.3—90.1％

TON42.7—53.8％

浊度41.8—57.8％

四种生物预处理效果均较好，能够满足工艺要求的去除率，技术上是可行的，一定条件下均是适用的。

选择受污染水源水处理工艺时应首先明确水源污染的性质，解决 的主要水质问题，经技术和经济两个方面比较后确定。

对主要是水中有异味，并且一年中发生时间较短(季节性)的水源宜投加粉末活性炭的方法，提高对臭阈值，色度以及有机物的去除效果，改善出厂水水质。

一般含藻量高、氨氮、亚硝酸盐、锰、臭阈值以及有机物浓度较高的水源，宜采用生物预处理十常规处理工艺流程，为进一步提高出 厂水水质，可后接GAC深度处理，全面提高饮用水水质，降低Ames 致突变活性。

当原水水质中藻类含量不太高，经济条件许可时，可采用常规处理+O3+BAC深度处理工艺，但臭氧投加宜采用两点投加，以保证常规处理工艺的正常运行。

试验结果表明各试验工艺流程的出水水质达标率均满足《供水规划》中一类水司的水质达标率，考虑Ames致突变试验结果，生物预处理+常规+O3+BAC深度处理工艺出水水质最好，生物预处理+常规+GAC深度处理工艺与常规+03+BAC深度处理工艺的出水水质差别不大。

从投资和经营成本估算结果看，生物预处理十常规处理最具竞争力，条件适宜时首先采用。与常规处理工艺比较，其工程投资和经营成本分别增加10.2％和5％，生物预处理+常规+GAC深度处理工艺的工程投资和经营成本分别增加25.7％和8.2％；常规+O3—BAC深度处理工艺则分别增加25.2％和16.7％。

根据取得的试验成果和对目前深圳市现有水厂处理工艺存在的问题，结合源水水质的现状和今后变化的推测，深圳市水务局和自来水集团公司会同我院对现有几座主要净水厂的常规处理工艺进行改造和完善，以适应日益提高的对供水水质合格率指标的要求，同时也 适应日趋恶化的原水水质。

介绍二个实例：

东湖水厂：该厂始建于1981年，经三次扩建和改造，现有生产规模30.0万m3／d，水源取自对港供水系统的深圳水库，厂内设有新老二个系统，老系统规模6.0万m3／d，净水工艺采用隔板回流反应，斜管沉淀池和移动罩滤池进入清水池，再经加氯消毒后出厂，新系统规模24.0万m3／d，采用微絮凝直接过滤，投药均采用碱式氯化铝，并辅助投加少量石灰。

近几年由于深圳水库原水水质不断恶化，有机污染和藻类不断增加，(氨氮0.19—2.32mg／l以上，藻类高达7.6×106)，微絮凝直接过滤无法适应，滤池堵塞，过滤周期缩短，高藻期间每24小时要冲洗4—6次。出厂水水质无法保证，超标现象时有发生。

针对原水水质的变化和水厂现有工艺条件及厂内用地状况，我们进行了多方案组合工艺流程的比选。此时，对港供水系统为提高对香 港供水水质的要求，已拟定在深圳水库源水入口处增建生物接触硝化 工程，即生物预处理池，规模为400万m3／d，为国内第一，该工程的修建，在一定程度上改善了原水水质，为此东湖水厂改造方案中取消了生物预处理工艺，而选择了预O3方案。

采用预O3方案目的在于以O3的强氧化作用、降解原水中的藻和 氨氮量，它可以使水体中的大分子有机物氧化成小分子有机物，通过氧化作用，使水体中的部分溶解性有机碳(DOC)转化成可生化性的 溶解性有机碳，增强了有机物的可生物降解性，从而有利于提高常规处理工艺的净化效率。同时克服了以往预加氯产生的致突变物造成的 优患。

其次我们对常规处理进行完善和强化，在净水工艺中增加予O3 的同时，增建网格反应，絮凝斜管沉淀池，增建部分气水反冲滤池，改造原有的微絮凝直接过滤为气水反冲滤池，增建石灰投加和粉末活 性碳投加系统，我们根据现有水厂的用地条件，拆除原有的6.0万m3／d，处理构筑物，用来新建反应沉淀池，并将沉淀池与清水池叠合，这样既增加了14000m3清水池容积，还使原有30万m3／d的气水反冲滤池，扩大为35.0万m3／d，增建了13万m3／d的气水反冲滤池，使全厂过滤面积的单位滤速降到8.0m／m2.h。使全厂形成一个35.0万m3／d处理规模的具有预O3投加，反应、沉淀、过滤和15％调蓄容积的清水池以及具有投加石灰、粉末活性碳和其它助凝剂的完整常规工艺的净水厂，经一年来的运行实践证明，我们所选择的工艺方案是正确的。目前东湖水厂的出厂水不仅扩大了规模，而且水质指标也大大 提高，完全达到国际通用的水质标准。生产运行和管理也日趋完善和正常，净化工艺对原水水质变化的适应性也大大增强了。取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。

例二：

梅林水厂：产生规模60.0万m3／d，是目前深圳市规模最大、净化工艺最完善、设备较先进、自动化管理程度较高的现代化水厂。

现有净水工艺为细格栅——预氯——机械混合——折板反应——平流沉淀池——气水反冲滤池——清水池——二级送水泵房，另建有回收水系统及相应污泥脱水干化系统。水源原水主要取自深圳水库，部分时间可由 西沥水库和铁岗水库供给。其出厂水水质符合国家G85749—85“生活饮用水卫生标准”的35项水质指标。

进入九十年代以来，深圳水库的源水水质日趋恶化，库水呈富营养化，源水浑浊度、臭味、化学需氧量、氨氮、总磷、类型大肠菌群、藻类、五日生化需氧量、铁和锰等时有超标，致使出厂水的水质中臭、味、有机物偏高，氨、氮、亚硝酸盐时有超标Ames致突变呈阳性。

深圳梅林水厂供水范围主要为福田中心区，是今后深圳市的政治、经济和文化中心，也是对外活动的中心，优先提高该区饮用水水质与国际上先进国家饮用水质标准接轨，符合城市发展的需要，梅林水厂具有这种现实的可能。

我们综合了当前原水水质的变化趋势，结合深圳市城市发展规划的目标和深圳市提高水质发展规划纲要的构思，从提高城市基础设施层次，提高城市环境素质和生活质量，全面实施加快城市现代化进程，经多方案、多层次的技术经济比较，决定将梅林水厂现有常规处理工艺预以深化，以进一步全面提高出厂水水质，实现我国城市供水行业2000年技术进步发展规划的目标。

工艺流程：

原常规处理工艺流程：