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1、河北鑫泉石油化工有限公司60t/h中水回用系统（循环冷却水）工程设计方案沧州市科达环保工程有限公司目 录1 项目概述52 设计基础52.1 设计依据及标准52.2 水源及水质62.2.1 水源62.2.2 水源水质62.3 装置规模72.4 系统产水水质73 工艺选择83.1 反渗透预处理工艺选择83.2 超滤膜的选择83.3 反渗透工艺选择94 工艺流程及说明94.1 工艺流程104.1.1 工艺流程的说明104.2 工艺说明114.2.1 超滤装置114.2.2 反渗透系统124.2.3 加药系统134.2.4 附属系统134.3 工艺管道135 电气145.1 电气供货范围145.2 供
2、配电145.3 电气设备控制145.4 防雷与接地146 系统控制146.1 自动控制系统要求146.2 主要控制回路146.2.1 水泵控制146.2.2 加药控制156.2.3 超滤系统的控制156.2.4 反渗透系统的控制157 系统仪表157.1 流量测量点157.2 压力测量点157.3 液位测量点167.4 温度测量点167.5 分析仪表测量点168 各级设计及考核指标168.1 超滤系统（3套）168.2 反渗透系统（2套）169 公用工程179.1 电力179.2 排水系统179.2.1 超滤反冲排污水179.2.2 反渗透浓水179.3 化学品及投加量1710 供货范围与工作
3、范围1710.1 供货范围1710.2 工作范围2111 设计联络与技术2211.1 设计准备2211.2 设计联络会2211.3 技术资料与制造厂资料交付计划2211.4 技术资料2211.5 技术文件2312 考核2312.1 验收考核2312.2 质量保证2313 服务2313.1 人员培训241 项目概述河北鑫泉石油化工有限公司现因节能减排发展需要，新建一套60T/H的中水回用装置，装置主体采用“高级催化氧化+超滤+反渗透”的工艺，处理后的水作为循环冷却系统用水。该装置的新建采用总承包方式进行，承包人完成装置的工艺设计、设备供应、安装和调试运行，提供装置运行维护的技术支持。本技术规范书
4、中的设备范围完全满足河北鑫泉石油化工有限公司60吨/小时中水回用装置要求。考虑到废水处理水质较差且成分复杂，经常有部分难降解的有机污染物及悬浮物出现，对膜处理系统提出更高的要求，设计对预前处理进行加强设计，在膜系统的前端增设高级催化氧化工艺，高级催化氧化工艺采用臭氧和过氧化氢组合，O3/H2O2系统是一种有效降解废水中污染物的高级氧化过程。与光化的O3/UV和H2O2/UV相比，它不会产生二次污染，可直接将污染物氧化为CO2和水，降低废水中的污染物，减少对膜的冲击与影响。本次系统设备主要包括：臭氧装置、氧化塔、过氧化氢投加装置、超滤、反渗透装置及其配套的辅助设备和控制系统。系统中的水池由业主按
5、照设计图纸自行建造。2 设计基础2.1 设计依据及标准河北鑫泉石油化工有限公司新增一套60吨/小时中水回用装置的要求。中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水污染防治法；国务院关于环境保护若干问题的决定； 国家颁布的环境工程设计技术规范及设计手册； 该公司提供的水量水质资料； 建设方提供的有关原始资料和要求的回用水标准 进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验 学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准。 GB150-98钢制压力容器 JB2932-86水处理设备制造技术条件 JB/T4735-97钢制焊接常压容器 GB1047管子和管路附件的公称通径J
6、 B/T81-94管路法兰技术条件2.2 水源及水质2.2.1 水源本项目的进水水源为经过废水达标排放系统处理后的达标排放水，然后经过中水回用系统，生产合格的回用水，并据此进行60吨/小时中水回用系统的设计。2.2.2 水源水质1、设计主要指标：COD: 500mg/L NH3-N:150mg/L 石油类:2.5 mg/L SS:30 mg/L2、下表为一般性水质分析结果，具体设计时，除以上涉及主要指标外，其他指标参照如下数据：表1河北鑫泉石油化工有限公司水质报告河北省水环境监测中心 沧州 检测报告送样单位：采样地点:河北鑫泉样品编号:接收时间：样品状态：黄色有异味浑浊检测项目检测结果（mg/
7、L）检测人员检测项目检测结果（mg/L）检测人员水温28.1五日生化需氧量123pH8.2石油类2.26电导率3420氨氮65.2悬浮物21氟化物3.36总碱度(以CaCO3计)381氰化物0.004碳酸盐0挥发酚0.0902重碳酸盐464硫化物0.039总硬度(以CaCO3计)184铁0.15钙41.3钾5.74镁19.7钠556氯化物730总阳离子623硫酸盐212总阴离子1410化学需氧量344二氧化硅（可溶性）18.6检测结论按地表水环境质量标准（GB3838-2002）评价，检测项目为劣类.备注1.pH无量纲；2.水温的单位：3.电导率单位：s/cm2.3 装置规模臭氧和过氧化氢装置
8、规模，满足反渗透系统的水量要求，产水水量：60m3/h；超滤装置规模，满足反渗透系统的水量要求，产水水量： UF产水55m3/h；反渗透水处理装置规模，满足反渗透部分生产用水的水量要求，产水水量：RO产水30m3/h；2.4 系统产水水质污水经过本工艺处理后达到循环冷却用水标准，所产再生水全部替代新鲜水作为循环水系统补充水。设计产水水质如下表2。表2 回用工程设计出水水质指标序号项 目单位GB50335-2002中的循环水补充水水质要求HG/T3923-2007循环冷却水用再生水水质标准本方案执行的出水标准1PH6.5-96.8-8.56-92BODmg/L10553SSmg/L204CODc
9、rmg/L6080605NH3-Nmg/L10（铜质换热器1）15106石油类mg/L0.57铁mg/L0.30.30.38总溶解性固体mg/L1000100010009Cl-mg/L25050025010浊度NTU510511总硬度mg/L45070010012总碱度mg/L35025013粪大肠菌群个/ml20001000020003 工艺选择3.1 高级氧化技术选择高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为
10、光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、组合臭氧氧化法、电化学氧化、Fenton氧化等。 3.1.1 光化学氧化法由于反应条件温和、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展，但由于反应条件的限制，光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体，致使有机物降解不够彻底，这成为了光化学氧化需要克服的问题。光化学氧化法包括光激发氧化法(如03/UV)和光催化氧化法(如Ti02/UV)。 光激发氧化法主要以03、H202、02和空气作为氧化剂，在光辐射作用下产生OH； 光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂，使其在紫外光的照射下产 生OH，两者都是通过OH的强氧化作用对有机污染物进行处理，此方
11、法易产生二次污染。 3.1.2 催化湿式氧化法催化湿式氧化法(CWAO)是指在高温(123320)、高压(0.510MPa)和催化剂(氧化物、贵金属等)存在的条件下，将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成C02、N2和H20等无害物质的方法，条件要求苛刻，操作有一定难度。 3.1.3 声化学氧化声化学氧化中主要是超声波的利用。超声波法处理主要有两个方面：一是利用频率在15kHz1MHz的声波，在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如OH)去除难降解有机物。另外一种是超声波吹脱，主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理。 3.1.4 组合臭氧氧化法O3/H2O2系统是一种有效降解废水中污
12、染物的高级氧化过程。与光化的O3/UV和H2O2/UV相比，它不会产生二次污染，可直接将污染物氧化为CO2和水。双氧水的使用加速OH基的形成，它会无选择性地与溶液中各种污染物反应，将其氧化为CO2和H2O或其他无害物，自由基反应速率很快，因此，处理费用低，它是一种很有前途的高级氧化过程。 3.1.5 电化学氧化法电化学氧化法是指通过电极反应氧化去除污水中污染物的过程，该法也可分为直接氧化和间接氧化。直接氧化主要依靠水分子在阳极表面上放电产生的OH的氧化作用，OH亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应去除污染物；间接氧化是指通过溶液中C12/C10。的氧化作用去除污染物。电化学氧化对垃圾渗滤
13、液中的COD和NH3一N 都有很好的去除效果，缺点是能耗较大。 3.1.6 Fenton氧化法Fenton法是一种深度氧化技术，即利用Fe和H202之间的链反应催化生成OH自由基，而OH自由基具有强氧化性，能氧化各种有毒和难降解的有机化合物，以达到去除污染物的目的。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水如垃圾渗滤液的氧化处理。Fenton法处理影响因素主要为pH、H202的投加量和铁盐的投加量。高级氧化技术可产生大量的OH自由基过程，利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应，从而破坏油剂分子结构达到氧化去除有机物的目的，实现高效的氧化处理，采用此种方法处理废水需调整pH在23之间，消耗部分酸，操作比较繁琐。针对以上分析，决定采用组合臭氧氧化法（O3/H2O2）进行前处理，保证进入膜系统的水质符合要求，延长膜的使用寿命，减少长期运行费用。3.2 反渗透预处理工艺选择反渗透预处理的主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、细菌、浊度、有机物等，保证反渗透的正常运行。因为本项目反渗透系统的水源是经达标排放的中水，根据客户提供的情况看，进水水质较差且复杂。
