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齐化集团 公布
-12-10实施
-12-01公布

水处理
生产工艺规程

QH/GY－4003－
Q/QH
齐化集团企业标准

编写：
校对：
审核：彭祥贤、孙德胜
复核：陈立志
审批：马进平

目　　录

1、专题内容及范围------------------------------------------1
2、生产方法------------------------------------------------1
3、产品说明------------------------------------------------1
4、原材料质量标准------------------------------------------2
5、化学反应原理及方法--------------------------------------2
6、生艺概况------------------------------------------------5
7、工艺生产过程--------------------------------------------5
8、生产工艺条件及生产控制指标------------------------------7
9、安全生产基础标准 8
10、生产能力-----------------------------------------------8
11、原材料、动力消耗定额--------------------------------- -8
附录一、设备一览表-----------------------------------------10

水处理
生产工艺规程
1.关键内容及范围
水处理是地下水经除铁、除二氧化碳降碱度，降硬度等过程，得到软化水。适适用于低压锅炉水处理。关键供给一台20t/h炉，和两台358t/h炉用水及固碱作为泵冷却水。
2.生产方法：
氢钠并联法
3.产品说明
3.1化学名称：软化水
分子式：H2O
分子量：18
结构式：H-O-H
3.2性质
3.2.1物理性质：
无色、无味透明液体。
3.2.2化学性质：
3.2.2.1因显弱碱性，可使甲基橙指示剂呈黄色。
3.2.2.2滴入氨一氯化铵缓冲溶液软化水，可使铬兰K指示剂变蓝紫色或蓝色。
3.2.2.3中间产物应显弱碱性。
3.2用途
供给锅炉用水，保障蒸汽品质合格，及预防锅炉结垢，腐蚀等现象发生。
3.2.4质量标准
硬度≤0.03mgN/L
碱度1.8～2.2N/L
4．原材料质量标准
4.1关键原材料来自大井地下水称为原水含有以下特点：
4.1.1水中悬浮杂质，胶体杂质及细菌较少。
4.1.2水质和水温较稳定。
4.1.3溶解氧少而游离CO2含量较高。
4.2辅助材料
4.2.1盐酸
来自高纯盐酸浓度为30%，密度为1.149克/立方厘米盐酸，用以使氢离子交换器恢复其交换能力操作过程中材料。
4.2.2盐
26%NaCl水溶液来自盐水，其密度为1.197克/立方厘米，用于使钠离子交换器恢复其交换能力操作过程中材料。
5．化学反应原理及方法
5.1除铁器除铁生产原理及方法
5.1.1生产原理
利用二价铁离子强还原性轻易被氧化剂氧化成三价铁离子，三价铁离子在水中发生水解反应，生成难溶化合物氢氧化铁，氢氧化铁沉淀析出，从而达成除铁目标。
5.1.2生产方法
利用曝气法和接触催化法相接合方法除铁。
曝气法反应以下：
Fe(HCO3)2→Fe(OH)2+2CO2↑
2Fe(OH)2+1/2 O2+H2O→2Fe(OH) 3↓
接触催化物反应以下两种；
①3MnO2+O2→MnO·Mn2O7
MnO·Mn2O7+4Fe2++2H2O→3MnO2+4Fe3++4OH-
②2Fe2++2MnO2+H2O→2Fe3++Mn2O3+2OH-
反应生成三价铁离子立即水解成絮状Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3沉淀经锰砂和石英砂滤层后被从水中除去，同时石英砂垫层还能将水中悬浮物等杂质滤掉。
5.2离子交换剂使水软化原理及方法
原理：离子交换剂是一个反应性高分子电解质，现在水处理选择是苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂（氢型交换剂用RH表示，钠型交换剂用RNa表示）而强酸性交换剂在水中电离出H+或Na+能力较大，当水通强酸性交换剂时，水中Ca2+和Mg2+和交换剂中H+或Na+进行等当量交换反应，使水中Ca2+和Mg2+吸附在交换剂上，降低水硬度关键反应原理以下：
除铁水经过氢型离子交换树脂时发生以下反应。
①和碳酸盐硬度交换反应：
Ca Ca
2RH+ (HCO3)2 →R2 +CO 2↑+H 2O
Mg Mg
②和非碳酸盐硬度交换反应：
Ca SO4 Ca H2SO4
2RH+ Cl2 →R2 + 2HCl
Mg SiO3 Mg H2SiO3
除铁水或中间水经过钠型离子交换树时反应：
Ca Ca
① 2RN2+ (HCO3)2 →R2 +2NaHCO3
Mg Mg
Ca SO4 Na2SO4 Ca
②2RN2+ Cl2 → 2NaCl + R2
Mg SiO3 Na2SiO3 Mg
由以上反应能够看出：水中钙镁等阳离子和交换剂中H+或Na+进行等当量反应，水中钙镁等阳离子吸附到交换剂上，交换剂中H+或Na+被置换到水中，所以水被软化．
当离子交换剂失效后，为恢复其交换能力，利用离子反应可逆性，用HCl或NaCl溶液经过已失效交换剂，恢复其交换能力。
Ca Ca 2+
R2 +2Na+→ +2RNa
Mg Mg 2+
Ca Ca 2+
R2 +2H+→ +2RH
Mg Mg 2+
这么就能够使交换剂反复使用，恢复其交换能力。
再生方法：采取无顶压逆流再生法。
再生操作详见于岗位操作法中操作工序。
5.3脱碳风机排出CO2原理及方法
原理：当溶解于水中CO2和空气接触时，因为逆向鼓入空气中二氧化碳分压力很小（约占大气压力0.03%）这时溶于水中CO2轻易不停排出，直至其分压力平衡为止，因为鼓风机不停把新鲜空气送入除铁器，则含大量CO2空气就不停排出，所以游离CO2不停从水中排出，达成除去水中CO2目标。
方法：含CO2水自上而下即配水设备淋下，经过填料层后流入中间水箱而用来除CO2空气由鼓风机自下而哂纳感送入，经过和水接触时，将水中CO2气析出而带走。
6．工艺概况
生 水 罐
除铁水箱
钠离子交换器
+
氢离子交换器

除 铁 器

大井水
软化水箱
软化水分水器
中间水箱
钠离子交换器

用户

水处理工艺步骤简图
7．生产工艺过程
7.1生产过程
来自外网井水进入生水缓冲罐、由生水泵打入除铁器中，同时打开曝气阀，经锰砂过滤除铁后，送入除铁水箱中，由除铁水泵打入氢离子交换器钠离子交换器中（当无钠离子交换器时运行氢离子交换器补水阀）氢离子交换器和钠离子交换器混合水经脱碳塔除去CO2后，送入中间水箱，再由中间泵打入钠离子交换器后，进入软化水箱，最终由供水泵经分水器送给各个用水单位。
7.2再生过程
离子交换器运行一段时间后，软水硬度超出水质标按时，则认为交换剂已经失效，为了恢复其交换能力，需要对交换剂进行再生，具体步骤以下：
小反洗 →放水 →进再生液 →逆向冲洗 →小正洗 →正洗
定时进行大反洗。
注：交换器运行10～20周期后，进行大反洗，再生液为小反洗时一倍，其它步骤不变。
8．生产工艺条件及生产控制指标
8.1生产工艺条件一览表
序号
设备名称
工艺条件名称
单位
控制范围
计量仪表
备 注
1
除铁器
进口压力
MPa
0.4
压力表

2
除铁器
反洗进口压力
MPa
0.2
压力表

3
氢离子交换器
进口压力
MPa
0.4
压力表

4
氢离子交换器
小反洗流速
m/h
10

5
氢离子交换器
进再生液流速
m/h
5

6
氢离子交换器
小正洗流速
m/h
10～20
流量计

7
氢离子交换器
正洗流速
m/h
15
流量计

8
钠离子交换器
进口压力
MPa
0.4
压力表

9
钠离子交换器
小反洗流速
m/h
10

10
钠离子交换器
进再生液流速
m/h
5

11
钠离子交换器
浸泡时间
分钟
45

12
钠离子交换器
小正洗流速
m/h
10～20
流量计

13
钠离子交换器
正洗流速
m/h
15
流量计

8.2生产控制指标一览表
序号
控制名称
控制项目
控制指标
取样地点
分析周期
分析方法
1
碱度
软化水
1.8～2.2mgN/L
分配台
1次/h
酸碱滴定
2
硬度
软化水
≤0.03mgN/L
分配台
1次/h
铬合滴定
3
Fe2+含量
除铁器
＜0.3mgN/L
取样管
2次/周
吸收光谱法
4
碱度
中间水箱
1.8～2.2mgN/L
罐底
1次/h
酸碱滴定
5
硬度
中间水箱
≤0.03mgN/L
罐底
1次/h
铬合滴定
6
硬度
氢离子交换器
1.0～7.0mgN/L　
出口
1次/h
酸碱滴定
7
硬度
氢离子交换器
≤0.03mgN/ L
出口
1次/h
铬合滴定
8
碱度
钠离子交换器

1.8～2.2mgN/L
出口
1次/h
酸碱滴定
9
碱度
钠离子交换器

≤0.03mgN/L
出口
1次/h
铬合滴定
10
酸再生液浓度
酸喷射器
4～6%
取样管

11
酸再生液浓度
酸喷射器
1.018～1.028g/cm3
取样管

比重计
12
盐再生液浓度
盐计量箱
8～10%
盐液泵出口

13
盐再生液浓度
盐计量箱
1.056～1.071 g/cm3
盐液泵出口

比重计
14
液位
生水缓冲罐
2.5～5m

15
液位
除铁水箱
2.5～5m

16
液位
中间水箱
1.5～2.5m

17
液位
软化水箱
2.5～5m

9．安全生产基础标准
9.1原材料毒性及抢救方法
原材料中辅助材料是30%盐酸有烧伤力，若身体直接接触或溅进眼睛里，需立即用大量清水冲洗，严重者送医院处理。
9.2在配药过程中需使用电炉子加热使其溶解，在此期间一定要严格按规程办，注意用电安全。
9.3生产操作中安全技术
9.3.1操作工必需经过严格培训、操作时严格根据操作规程操作、确保设备安全生产运行，不误生产。
9.3.2必需每小时化验一遍水样并做到正确。
9.3.3电、汽必需确保密封，如发觉漏电、漏汽，不能私自修理应找相关单位处理。
9.3.4室内不能长明灯、长流水。
9.3.5严格按交接班制交接班，做到发觉问题立即统计处理。
9.4设备安全要求
9.4.1平时亦确保备品备件齐全，以确保设备出现故障时立即处理，从而确保生产正常运行。
9.4.2规律性对设备进行保养、检修。
9.4.3常常检验设备，做到立即发觉问题，立即处理问题。
9.4.4拆卸、安装设备时，一定要按设备本身性能和要求操作，确保设备安全运行，
9.5操作人员注意事项
9.5.1严格遵守操作规程，以免出现失误。
9.5.2上岗前必需穿戴好劳动保护用具。
10.生产能力
按原设计水处理每小时生产软化水100吨。
11.原材料、能量消耗定额
11.1动力消耗（按满负荷计）
序号
名称
规 格
单位
定额
消 耗 量
备注
1
水泵
IS泵
台（4）
45kw
45×0.75×24×30×4＝97200度
满负荷
2
反洗泵
IS
台（1）
55kw
55×0.75×1×30＝1237.5度
1h/1天
3
盐液泵
IS
台（1）
7.5kw
7.5×2×0.75×2＝22.5度
2次·2h/月
4
脱摊风机
Q=5000m3/台
台（1）
5.5kw
5.5×0.75×24×30＝2970度
满负荷
11.2 原材料消耗定额（按满负荷计算）
⑴酸消耗（不包含大反洗）
H+罐运行周期为：
T运=0.785×22×1040×2.5 =9.18小时
15.65×50
∴月耗酸量= 24×30 ×2.05 ＝160.78吨
9.18
⑵盐消耗
Na+失效处理每次耗盐量为6.5吨。

附录1、设备一览表
容器类
序号
设备名称
规格及型号
材 料
数 量
备 用
1
生水缓冲罐
ν=120m3,Φ5000×6000
A3
1
自制
2
除铁水箱
ν=75m3,Φ4000×6000
A3
1
自制
3
中间水箱
ν=50m3,Φ4500×3000
A3
1
自制
4
软化水箱
ν=75m3,Φ4000×6000
A3
2
自制
5
分水器
Φ273×2860
A3
5
自制
6
盐酸贮罐
ν=5.78m3,Φ1600×4000
玻璃钢
1
买进
7
盐液贮罐
ν=10m3,Φ1800×3400
A3
1
买进
8
盐计量箱
ν=20m3,Φ3500×200
A3
1
买进

机泵类
设备名称
技 术 规 格
配用电机
数 量
产 地
除铁反洗泵
H=32m，Q=400m3/h
N=55kw，n=1450r/min
1
长春
生水泵
H=50m，Q=200m3/h
N=45kw，n=2950r/min
2
长春
除铁水泵
H=50m，Q=200m3/h
N=45kw，n=2950r/min
2
长春
中间水泵
H=50m，Q=200m3/h
N=45kw，n=2950r/min
2
长春
供水泵
H=50m，Q=200m3/h
N=45kw，n=2950r/min
2
长春
盐液泵
H=36m，Q=30m3/h
N=7.5kw，n=2950r/min
1
长春
酸喷射泵
Q=7.13kg/s

2
长春
脱碳风机
Q=5000m3/h

1
无锡

出口压力=200mH2O