水处理系统设计

离子交换水处理系统

工艺设计说明书

目录

1 工艺设计说明..................................................... 3 1.1 工艺设计依据 ................................................. 3 1.2 原理介绍 ..................................................... 3 1.3 流程介绍 ..................................................... 6 1.4 树脂再生与否的选择 ........................................... 7 1.5 出水质量要求 ................................................. 9 1.6 处理能力及水池水量 .......................................... 10 2 主要设备设计计算................................................ 10 2.1 树脂柱设计计算 .............................................. 10 2.1.1 设计依据 ...................................................... 11 2.1.2 阳离子柱设计计算 ............................................. 11 2.1.2.1 柱内径D内1计算 ...................................... 11 2.1.2.2 柱高H1计算 .......................................... 12 2.1.2.3 再生周期计算 ........................................ 13 2.1.3 阴离子柱设计计算 .............................................. 13 2.1.3.1 柱内径D内2计算 ....................................... 14 2.1.3.2 柱高H2计算 ........................................... 15 2.1.3.3 再生周期计算 ......................................... 15 2.1.4 混合交换柱设计计算 ............................................. 15 2.2 过滤器设计计算................................................ 16 2.3 除碳器设计计算................................................ 17 2.3.1 工作面积计算 .................................................... 18 2.3.2 填料高度计算 .................................................... 19 2.4 槽罐设计计算.................................................. 20 2.5 管路设计计算.................................................. 21 2.5.1 进出水管 ........................................................ 21 2.5.2 树脂注入管 ...................................................... 21 2.5.3 树脂卸出管 ...................................................... 21 2.5.4 压空进气管 ...................................................... 22 2.5.5 呼排管 ........................................................... 22 3 废物治理 ............................................................... 22 4 附图附表........................................................ 22

附图： ......................................................... 23 附图1 设备布置平面图 ............................................. 23 附表： ......................................................... 23 附表1 主要设备、材料一览表 ..................................... 23 附表2 管道特性表 ................................................ 23

1 工艺设计说明

1.1 工艺设计依据

（1）《水处理工程师手册》(北京：化学工业出版社，2000)； （2）《锅炉水处理技术》(郑州：黄河水利出版社，2003)； （3）《火电厂水处理及水质控制》(北京：中国电力出版社，2008)； （4）GB50109-2006 工业用水软化除盐设计规范；

（5）HG/T 20519-2009 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定；

（6）HG/T 20553-2011 化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列；

（7）GB 17279—1998 水池贮源型γ辐照装置设计安全准则； （8）GB 7465-2009 高活度钴60密封放射源。

1.2 原理介绍

离子交换柱的结构和一级复床加混床系统原理图如图1和图2所示。如图2所示的一级复床加混床系统，是水处理专著文献《水处理工程师手册》(北京：化学工业出版社，2000)、《锅炉水处理技术》(郑州：黄河水利出版社，2003)的推荐流程，其系统较简单，出水水质稳定。该系统采用化学法对进水进行除盐处理，水中的各种盐类几乎都可被除尽，出水水质主要指标为：电导率小于20μS/m。该系统中，当水通过强酸性H离子交换树脂时，水中的各种阳离子被树脂

中的H+交换后留在树脂中，而H+则到了水中，其交换反应可用下式综合表示：

由上述反应式可知，阳床的出水呈酸性，其中含有和进水中阴离子相应的H2SO4和HCl等强酸，以及H2CO3和H2SiO3等弱酸。通常H2CO3在酸

图1 离子交换柱的结构