水循环方案范文第1篇

一、指导思想

以党的十七大、十七届三中、四中全会精神为指导，认真贯彻落实科学发展观，坚持以人为本、民生为先原则，全力推进城区循环水供热工程建设，提升城区集中供热质量，切实提高群众满意度，促进民生改善，推动节能减排，保障供热事业持续健康发展，为建设富裕、和谐、幸福做出贡献。

二、工程建设任务

城区循环水供热工程以发电公司高温水为热源，主要建设任务是：在发电公司厂内建设600万平方米的高温水首站；沿路、大道、西环路敷设高温水主管线19.8公里；沿途建设中继加压泵站2处；沿路、路、北路、学院路敷设4条高温水支线（全长54公里）；改造汽水换热站43处，新建水水换热站18处；改造二级热水管网15公里。

三、工程建设分工

1.供热规划论证及设计，由市住建委（规划局）和市公用事业局负责。

2.高温水首站，路、大道、西环路19.8公里高温水主管线和1号中继加压泵站建设，由发电公司负责。

3.2号中继加压泵站，路、路、双山北路、学院路的54公里高温水支线建设和换热站改造及新建、二级管网改造，由市公用事业局负责。

四、实施步骤和完成时限

本着争分夺秒、梯次推进、压茬进行的原则，采取招标、施工交叉进行的方法组织实施。具体步骤是：

1.招标阶段（4月1日—5月15日）

在前期已完成4条支线保温管材、管件、补偿器和监理招标的基础上，其余所有招标工作于5月15日前全部完成。

2.施工阶段（4月22日—9月15日）

4月22日支线管网正式开工，所有工程于9月15日前完成安装、回填及路面恢复工作。

3.调试运行阶段（9月16日—11月5日）

（1）管道冲洗，9月16日至10月15日完成；

（2）系统充水调试，10月16日至10月31日完成；

（3）系统热态调试，11月1日—11月10日完成；

（4）11月15日正式供暖。

五、责任分工

1.市住建委（规划局）、市公用事业局负责工程的规划、勘探、设计及工程招投标、施工管理。

2.市发改委、市规划局、市公用事业局、市环保局负责工程建设手续的办理。

3.市财政局、市公用事业局负责支线管网、2号中继加压泵站、二级管网、换热站改造与新建、道路和绿化恢复等资金的筹措。

4.市经济和信息化局负责协调发电公司供热首站、主管网、1号中继加压泵站建设。

5.市铁办负责供热管线穿越铁路的有关协调工作。

6.市国土局及街道办事处负责工程临时占地的协调和补偿。

7.市住建委、市民政局、市广播电视台、市供电公司、联通公司、移动公司、电信公司负责工程所涉及的排水、军用电缆、电力、通讯、光缆等管线、线缆的协调与迁移。

8.市规划局、市国土局、明水经济开发区负责1号、2号中继加压泵站的规划选址和土地手续办理，市供电公司负责1号、2号中继加压泵站的供电工作。

9.市规划局、市水务局负责提供供热管线跨越河的相关规划和水文地质资料。

10.市住建委负责城区施工涉及的破路审批、拆迁及路面的恢复。

11.明水经济开发区、市园林局负责管线所经绿化带的苗木迁移和恢复。

12.市公安局、市交通运输局、市城管执法局负责协调处理施工过程中的道路封堵及交通疏导。

13.市交通运输局、市公路局负责协调供热管线穿越路、大道、经十东路和济青路的穿涵、破路审批等协调工作。

14.市物价局负责高温水供热价格的确定。

15.市监察局负责指导、监督工程的招投标工作。

16.市局负责工程施工期间的稳定工作。

17.市新闻中心、市广播电视台负责施工过程中的宣传报道。

六、工作措施

1、强化组织领导，保障工程顺利实施。市政府成立城区循环水供热工程指挥部，由江林市长任总指挥，王道忠副市长任副总指挥，有关部门和单位的主要负责同志为成员，负责指挥、调度、指导工程的实施，协调解决与工程有关的重大问题。指挥部下设办公室在市公用事业局，牵头负责工程的日常组织协调。各成员单位要各负其责，密切配合，形成合力，按照工作分工，抽调精兵强将，组成工作班子，积极主动的做好相关工作；施工过程中涉及到的地下管线迁移、改造等工作，按照“谁的管线谁负责”的原则，不计条件、不计价钱地自行限期解决，坚持一路绿灯，全力以赴，一切为工程建设让路，保障工程顺利实施。

2.严把关口，严控工期，全面保证工程质量和进度。

一是要严把管材、管件采购质量关。要提前介入管材材质和钢管加工、保温的现场质量检验，防止因管材、管件存在质量问题而影响工程正常运行、保温效果和使用寿命。

二是要严把管道焊接、探伤、监理关。要实行现场签证、旁站式监理，管道所有焊口要百分之百探伤，杜绝质量瑕疵。

三是要把好首站设计、建设关，首站设备选型和运行要确保与管网系统匹配衔接。

四是要把好工程进度关。要合理安排工期，抢抓施工的黄金季节，实行倒排工期、挂牌督办、压茬推进，最大限度减少对市民出行和城市景观的影响，确保提前竣工，按期供暖。

五是要把好管道冲洗关。要认真吸取外地的经验教训，不打折扣、不存侥幸地进行管道冲洗，坚决杜绝管道杂物堵塞影响运行的问题。

六是要把好热态运行调试关。要精心组织，科学调试，提前发现问题、提前解决问题，保证供暖期开始后连续、稳定、达标运行。

七是要把好廉政关。要严格执行招投标制度，把好每一个程序、每一个环节，确保工程廉政建设不出任何问题。

水循环方案范文第2篇

【关键词】节能；水泵；变频调速；智能控制

一、前言

供热企业热网循环泵在供热期间需要随采暖负荷，外部温度，供回水温度情况进行调节，循环泵需要满载运行的情况很少。90%的时间工作都是在非满载运行的状况。循环泵在工频下全速时，产生大量的电力损失，增加了企业的电费成本。在使用变频调速装置后，可根据需要调节循环泵转速，可以提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。当所需水量减少，循环泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降，精确调速的节电效果理想，由于电机轻载运行的时间所占比例较高，使用变频调速可提高轻载运行时的电机效率达到节电效果可观。

二、参数计算

对于热源厂使用的循环泵功率较大，只用工作流量变化范围大小确定节能效益的大小就不正确了，应根据转速变化范围确定节能效益的大小才正确。

泵的功率N1、供水量Q1与泵转速n1三者的关系如下式：

1、电机所耗功率与电机转速3次成正比，即N1/N =（n1/n）3

2、流量Q与电机转速成正比，即Q1/Q= n1/n

3、扬程与电机转速的平方成正比，即 H1/H= （n1/n）2

4、电机轴功率P与水泵流量Q及扬程H之间有如下近似关系P=2.73HQ/η，

式中：Q—额定流量，N—额定流量Q时的轴功率，n—水泵的额定转速，H—扬程，P—电机轴功率η为泵的效率

因额定流量Q=100%时，n=100%，N=100%，若n1=90%n时，Q1=90%Q，N1=72.9%N，即可节电27.1%。若n1=80%n时，Q1=80%Q，N1=51.2%N，即可节电48.8%。当然，这种理论上的估算只能作为一个参考，在水泵的实际工作运行中，由于各种因素的影响，不可能完全达到这样的节能效果，工作实际中节电效率约为25%左右。

由此分析，单对循环泵进行频改造就是有很大的节能空间的，但想进一步优化循环系统运行效率，就需增加智能控制系统，通过RS232HE RS485接口与上位计算机或PLC通讯控制，保证远程有线或无线控制。

三、智能控制系统构成

电源部分由接触器、断路器、电流互感器及电压、电流、有功功率表组成，断路器的作用是当出现严重故障而执行单元又不能自动停机时，由人工分闸，直接断开其供电电源。

切换部分由两台机械联锁的接触器组成，其主要作用是实现执行单元和旁路等系统之间的切换。

继电控制部分由继电器，380V/220V控制接触器、DC24V电源组成，其主要作用是完成本系统所需的所有逻辑判断及控制。

操作面板，供值班人员使用，对系统实施启、停车、复位远端控制，并监控电压、电流、故障、停运、停车、自动卸荷、增开、减开等信号。

四、系统经节能改造后的功能

采用高效闭环控制系统控制，可按需要进行软件组态设定温度、压力进行PID调节，使电机输出功率随负载变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。

方便调节方式，可设定压力、温度，电压电流等参数可现实在面板上，设置和调节监控功能使用方便，为远程计算机控制预留接口。

由于降速运行和软启动，减少振动和磨损，延长设备维护周期和使用寿命，提高设备的MTBF（平均故障间隔时间）值，并减少电网冲击，提高系统可靠性，减少维修费用。

系统具备各种保护措施（过流、过压、过载、过热、电机相间和对地短路等）且系统具有BIT（自检测）功能，使系统运转率和安全性大大提高。

系统可选择自动或手动方式控制，可选择工频或变频节能方式运行。在需要时节能系统可切换为原系统控制方式，不影响原系统的正常使用。

五、技术改进分析

由于我厂建设初期对1000KW循环泵电机选型扬程过大，在不使用变频启动时需要减小阀门开度来防止启动电流过载，待电机启动后再调整阀门开度，浪费了相当一部分电能。

通过公式：H1/H=（n1/n）2扬程与电机转速的平方成正比，引进变频器后，可以通过变频器降低电机转速使扬程减少，一方面保证电机启动安全，同时减启动少操作环节，提高循环泵系统运行可靠性。

六、经济效益分析

依照公式：

年节电收益=改造功率X每天运行时间X年运行天数X电价X节电率

按照单台6.3kv水泵电机计算：

变频改造后年节电收益=1000KWX24X184X0.96X0.25=105.984万元

单台6.3KV1000KW电机年节电100万元以上，由此分析电机变频节能改造效益可观。

综合以上分析及现有循环泵实际运行情况，我认为对循环泵改为变频调速技术和经济上可行，节能方面经济效益显著，且能大大提高管网及设备的安全运行效率，降低维修费用。

参考文献

[1]昊自强.水泵变频运行的图解分析方法.变频器世界，2005，（7）

[2]曹琦.恒压变频供水系统节能分析.变频器世界，2006，（6）

[3]陈运珍.变频器在水行业节能降耗中的巨大作用.变频技术应用，2006，（1）

水循环方案范文第3篇

关键词：发电厂；空调系统冷（热）源；海水循环；水源热泵系统；方案设计 文献标识码：A

中图分类号：TU991 文章编号：1009-2374（2015）05-0055-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0360

1 概述

“海水循环水源热泵”是本文根据热泵系统所采用的热源形式而命名的。顾名思义，“海水循环水源热泵”是以发电厂内海水循环水作为热源的水源热泵系统，此系统利用了发电厂海水循环水系统的现有设备及取水条件，夏季利用进凝汽器前低温水，冬季利用凝汽器后的温排水，不仅克服了海水源热泵取排水费用高的弊端，将此种高效、节能、环保的能源利用方案引入电厂空调系统，更可将冬季凝汽器温排水中的低品质废热提取出来用于空调系统，实现了对凝汽器温排水能量的再利用。本文对以“海水循环水源热泵”作为发电厂中空调冷（热）源的应用进行一些分析和探讨。

2 系统介绍

为方便直观表述，本文引用了国内东北部沿海某厂址的实际条件，对“海水循环水源热泵”进行了方案拟定，并进行相关分析。

2.1 厂址条件

2.1.1 厂址气象条件：

冬季空气调节室外计算温度为-9℃

夏季空气调节室外计算温度30.7℃

日平均温度≤+5℃的天数112天

2.1.2 厂址海水条件：

历年（1991～2007年）最高水温27.3℃

历年（1991～2007年）月平均最高水温23.8℃

夏季制冷工况热源侧月平均水温在18.73℃～22.96℃间

历年（1991～2007年）最低水温0.35℃

历年（1991～2007年）月平均最低水温2.02℃

冬季制热工况热源侧月平均水温在2.61℃～7.87℃间

2.2 系统方案

“海水循环水源热泵”系统为本厂址工程厂前区行政办公楼、多功能中心、职工餐厅、招待所、值班宿舍及厂区集控楼、生产办公楼、精密仪器库、继电通讯楼的空调设备提供冷冻水（t=7/12℃）及热水（t=45/40℃）。

“海水循环水源热泵”系统的用户侧采用一次泵变流量方案，系统流量随用户负荷改变，系统变流量依据为末端空调用户压差。系统采用变频调速（自动恒压）装置补水定压，补水接自除盐水管。用户侧设备由：2台海水源热泵机组，单台名义制冷量1002kW、输入功率162kW，制热量1190kW、输入功率225kW；3台变频循环水泵，两用一备，单台设计工作点流量172m3/h，设计工作点扬程55m，输入功率30kW；1套变频调速（自动恒压）装置；1个补充水箱组成。

“海水循环水源热泵”系统热源侧用水接自电厂循环水系统，夏季取进凝汽器前低温水，冬季则取经凝汽器后的温排水。由于利用厂内已有的取排水构筑物及循环水系统的相关设备（如取排水渠、厂用循环水泵、过滤设施、沉淀及灭藻等设施等）已可满足运行要求，热源侧仅需在冬季运行工况时针对虹吸井液位较低的情况增加2台海水提升泵（一用一备，单台设计工作点流量400m3/h，设计工作点扬程15m，输入功率20kW）即可。

2.3 方案可行性

海水源热泵机组在夏季制冷工况下，热源侧出水温度一般不能高于40℃，按5℃温升考虑，进水温度一般不应超过35℃；本厂址自然条件下，夏季海水历年最高水温为27.3℃，可以满足海水源热泵机组正常运行。

海水源热泵机组在冬季制热工况下，热源侧出水温度一般不能低于3℃，按5℃温降考虑，进水温度一般不应低于8℃；本厂址冬季海水历年最低水温及月平均最低水温分别为0.35℃、2.02℃，月平均水温在2.61℃～7.87℃间，在自然条件下无法直接满足海水源热泵机组正常运行，需考虑海水预加热或增大水量等防冻措施；而本工程冬季热源侧海水自凝汽器后取水，海水经凝汽器后温升不小于8℃，相当于对海水进行了预热，因此也可满足海水源热泵机组正常运行。

2.4 能效比分析

2.4.1 制冷工况：制冷工况下系统名义制冷量2004kW，热泵机组输入功率324kW，热泵机组COP值约6.18；考虑使用侧循环水泵输入功率60kW，热源侧循环水功耗20kW（由于厂用循环水泵效率一般高于小型水泵，因此制冷工况热源侧循环水功耗理论上是低于制热工况所配提升泵的，因此此处取提升泵功耗作为包络），名义工况下系统综合能效比约4.96。

根据厂址热源侧海水温度，按热泵机组厂家提供的制冷变工况计算表进行计算修正，详见表1：

表1 制冷工况能效比修正

月

份 逐年月平均水温 热泵机组

修正制冷量 热泵机组

修正功耗 热泵机组修正能效比 系统修正综合能效比

（℃） kW kW

7 18.73 2095 302 6.9 5.5

8 22.41 2050 312 6.6 5.2

9 22.96 2040 315 6.5 5.2

2.4.2 制热工况：制热工况下系统名义制热量2380kW，热泵机组输入功率450kW，热泵机组COP值约5.29；考虑使用侧循环水泵输入功率60kW，热源侧提升泵输入功率20kW，名义工况下系统综合能效比约4.49。

根据厂址热源侧海水温度，按热泵机组厂家提供的制热变工况计算表进行计算修正，详见表2：

表2 制热工况能效比修正

月

份 逐年月平均水温+凝汽器后温升 热泵机组

修正制热量 热泵机组

修正功耗 热泵机组修正能效比 系统修正综合能效比

（℃） kW kW

12 7.87+8=15.87 2630 460 5.7 4.9

1 3.83+8=11.83 2512 455 5.5 4.7

2 2.61+8=10.61 2423 453 5.3 4.5

3 4.2+8=12.2 2538 456 5.6 4.7

3 方案优势

由上述方案可以看出，“海水循环水源热泵”系统实际上是一种利用了发电厂既有条件的水源热泵系统，此种结合形式利用发电厂的循环水系统，帮助海水源热泵系统克服了取排水投资大、水温低时需要大流量运行或预加热设备的弊端，有效地简化了系统，将海水源热泵节能高效环保的优势充分，使发电厂空调的冷（热）源系统在制冷、制热工况均具有了较高的能效比。本章我们将通过方案比较的方式论述“海水循环水源热泵”具有的优势。

3.1 方案比较

本节我们将发电厂中常用到的空调冷（热）源方案与“海水循环水源热泵”方案进行对比和分析。方案对比如下：

3.1.1 水冷冷水机组方案+换热机组（方案一）：

（1）方案初投资：

制冷量2004kW，水冷螺杆机组2台 188万元（938元/kW）

使用侧循环水系统（含循环泵、补水及管道） 52万元

（260元/kW）

冷却水系统 125万元（624元/kW）

变配电系统（相对方案二增加冷却塔电耗） 38万元（190元/kW）

换热量2380kW，板式换热机组2套 30万元

（126元/kW）

变配电系统（相对方案二增加冷却塔电耗） 5万元

（20元/kW）

机房300m2（制冷制热两套设备）30万元（150元/kW）

合计 468万元（2335元/kW）

（2）年运行综合费用

设备折旧费用（设备寿命n=25，年利率取i=7%） 40万元

制冷年运行能耗费用 16万元

制热年运行能耗费用 33万元

年运行水耗费用-使用侧补水 1.4万元

年运行水耗费用-热源侧补水 1.6万元

年运行管理人工费（3人，年人工10万/人） 30万元

设备维修管理费

（每年设备维修管理费按设备折旧费的10%计） 4万元

合计 126万元

3.1.2 海水循环水源热泵方案（方案二）：

（1）方案初投资：

制冷量2004kW，制热量2380kW，海水循环水源热泵机组2台

188万元（938元/kW）

使用侧循环水系统（含循环泵、补水及管道） 52万元（260元/kW）

热源侧水系统 45万元（225元/kW）

变配电系统 40万元（168元/kW）

机房200m2 20万元（100元/kW）

合计 407万元（2030元/kW）

（2）年运行综合费用：

设备折旧费用（设备寿命n=19，年利率取i=7%） 39万元

制冷年运行能耗费用 14万元

制热年运行能耗费用 21万元

年运行水耗费用-使用侧补水 1.4万元

年运行管理人工费（3人，年人工10万/人） 30万元

设备维修管理费

（每年设备维修管理费按设备折旧费的10%计） 3.9万元

合计 109万元

3.1.3 超低温多联机方案（方案三）：

（1）方案初投资：

室外机57台，室内机238台，制冷量2280KW，制热量2558kW 450万元（不考虑末端） （1974元/kW）

变配电系统 54万元（211元/kW）

合计 504万元（2232元/kW）

（2）年运行综合费用：

设备折旧费用（设备寿命n=15，年利率取i=7%） 55万元

制冷年运行能耗费用 21万元

制热年运行能耗费用 28万元

年运行管理人工费（3人，年人工10万/人） 20万元

设备维修管理费（每年设备维修管理费按设备折旧费的10%计）

5.5万元

合计 129万元

3.2 比较结果

经过对比后，海水循环水源热泵方案无论在初投资、年运行综合费用还是在节能降耗方面均优于其余两种方案。

3.3 其他优势

水源热泵系统具有运行稳定、舒适性高的优点，而“海水循环水源热泵”作为一种水源热泵在发电厂中的结合应用，同样继承了这些优点。

海水作为热源冬季温度更高、夏季温度更低，相对于空气温度的变化约有1个月的滞后而且变化平缓，这对于热泵机组的稳定运行来说是非常有利的，并从一定程度上避免了热泵机组高负荷需求的情况下，输出功率及能效比反而降低的弊端。

4 存在问题

“海水循环水源热泵”是利用了海水循环水系统，才得以将水源热泵这种节能高效的冷（热）源形式引入发电厂空调系统的，但也由于与发电厂循环水系统联系密切，“海水循环水源热泵”的应用也存在了一些问题：

4.1 依赖性较高

“海水循环水源热泵”系统的运行与发电厂循环水系统密不可分。因此，如果使用方需在发电厂投运前运行空调系统，则需增加另外的临时措施。并且对于仅设置单台机组的发电厂，“海水循环水源热泵”也无法满足其空调系统在停机大修时的使用。

4.2 设计配合工作量大

相对于其他冷热（源）形式，“海水循环水源热泵”系统设计的配合工作量较大。

4.3 布置受限

海水管道、海水提升泵造价较高，且厂用循环水泵一般压头较低，因此海水源热泵机组不宜远离循环水系统布置。

水循环方案范文第4篇

关键词：零排污 浓缩倍数 节水

随着经济的发展，工业用水量日益增大，而冷却用水占工业总用水量的70％左右，循环冷却水节水大有潜力可挖。提高浓缩倍数运行是目前公认的有效节水方法，但随着浓缩倍数的提高，循环水系统结垢和腐蚀因子也随着成倍上升，更多的是依赖水稳剂开发上。笔者从循环水不同含义上的“零排污”来谈谈循环水节水方法。

1. 零排污的含义

①提高浓缩倍数5-6运行，循环水系统可近似达到不排污，称为零排污方案Ⅰ。

②即使浓缩倍数达到5-6也存在少量排污，将循环冷却水排污水经过处理作为冷却水的补充水回用至循环水系统中，即循环水零排放，称为零排污方案Ⅱ。

③就整个工厂而言，将工业废水经过生化处理后，再经过深度处理，回用至循环水系统中，是最佳经济运行方法，使工厂实现真正意义上的零排污，称为零排污方案Ⅲ。

2. 零排污方案Ⅰ

2.1 浓缩倍数

浓缩倍数K值的大小决定节水的水平和水的重复利用率的高低，它可用公式表示[1]： ……………………………(1)

式（1）中k:浓缩倍数；M：补水量m3/h E：蒸发水量 m3/h；D：风吹损失 m3/h；F：漏损m3/h；若将风吹损失D和漏损F都包含在排污水B内，则式（1）变为式（2）。

………………………………(2)

图1：M/E和K之间的关系

若E保持不变，排污量越小，则补水量越小，得到浓缩倍数越大。一般情况下，当K＞1，随着K值的增大，从图1可以看出，M/E下降程度较快，排污量迅速下降；当浓缩倍数大于5-6以后， M/E下降程度缓慢，节水程度最小。继续提高浓缩倍数，就目前处理水平而言，增加了对水处理剂、杀菌剂、系统的设施及管理等要求。因此目前公认浓缩倍数最佳经济运行值控制在5-6，但浓缩倍数提高至5-6，还要受补充水的水质情况、水的温升、当地气象条件、循环水系统V/R以及旁滤池滤料等各个方面的条件限制。

2.1.1水质条件

目前习惯根据水质的硬度和碱度将补充水划分为三个等级，即高硬高碱、中等硬度和碱度、低硬低碱三种水质。对于高硬高碱而言，补充水中钙硬加总碱之和超过250mg/l,若将浓缩倍数提高至5-6，则循环水中钙硬加总碱之和超过1250-1500mg/l,而目前水处理剂处理钙硬加总碱之和在350-900 mg/l的水质效果最好[2]，因此对于钙硬加总碱之和超过1500mg/l的循环水而言单靠全有机配方来处理，相对会增加处理费用及管理的难度，必须结合其它的途径来解决。李本高等人对齐鲁石化公司、洛阳石化炼油厂高硬高碱循环水处理采取三种方法进行研究[3]：①用离子交换树脂处理原水，将原水中的硬度和碱度分别降至50mg/l后补入循环水中，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在5.5-6之间，水稳剂采用全有机复合药剂。②采取加酸工艺处理，使循环水中PH值控制在7.5-8之间，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在2.5-5之间。③采取自然运行工艺，原水不经处理直接补充至循环水中，循环水钙硬加总碱之和在350-900 mg/l运行，浓缩倍数可以控制在1.7以下，水稳剂采用全有机复合药剂。①种综合运行费用最低, ②种综合运行费用居中，③种综合运行费用最高，因此处理高硬高碱水质，选用离子交换处理源水，将源水钙硬加总碱之和控制在150 mg/l左右，再辅以全有机配方，将浓缩倍数提高至5-6是可行的。

对于中等硬度和碱度的水质而言，原水钙硬加总碱之和150-200mg/l,长江中下游属于此类水质，将浓缩倍数提高至5-6，采取自然控制法是能达到的，但很大程度上还依赖于生产厂家及科研院所的研发。处理此类水质目前普遍采用全有机碱性配方，由HEDP、丙烯酸丙烯酯共聚物、锌盐等组成，即阻垢缓蚀剂Ⅱ（添加铜缓蚀剂为阻垢缓蚀剂Ⅲ）。九江分公司化肥厂循环水处理（原水钙硬加总碱之和180-200mg/l左右）原采用此配方，由于该配方本身的缺陷，循环水中的正磷含量偏高，浓缩倍数控制在2.0-3.5效果较好，年平均为2.5，而浓缩倍数超过3.5时，系统就出现结垢趋势，加之水处理药剂浓度低，投加量大等缺点，限制了浓缩倍数的继续提高。后在原配方的基础上进行调整，添加阻垢性能较好的PBTC，用新型含AMPS的磺酸盐共聚物代替原共聚物，浓缩倍数年平均提高至3.5，但浓缩倍数提高至4.5时，系统又会出现结垢趋势。若想继续提高浓缩倍数几乎依赖药剂的配方调整，增加阻垢成分，浓缩倍数还是可以达到5-6的。

对于低硬低碱的水质而言，属于强腐蚀性的水，由石油化工科学研究院于1993年研究的以两种羟基膦羧酸为主剂、与锌盐、分散剂的复配物处理钙硬：14.0mg/l,碱度：40.0mg/l的水质，浓缩倍数3.5-4.0，现场监测挂片腐蚀率为0.035mm/a,试管腐蚀率为0.018mm/a,粘附速率为2.97mcm,因钙硬加总碱之和为250 mg/l，应该说将浓缩倍数提高至5-6有一定的余地。

2.1.2 水的温升

由式（2）可知，蒸发水量大，也可提高浓缩倍数，蒸发水量E可用式（3）表示[1]：

……………………………（3）

式（3）中T为空气的干球温度 ℃；Δt为进出水温差 ℃；R为循环水量 m3/h；也就是说合理提高进出水温差，也可达到节水的目的，这与系统的热负荷及冷却塔的冷却能力有关，一般来说，满负荷生产阶段比非满负荷生产浓缩倍数要高，冷态运行时浓缩倍数很难提高。在满负荷生产时影响温差的一个重要因素是冷却塔的冷却效率，如九江分公司化肥厂循环水在满负荷生产时，由于冷却塔填料老化及填料片间距过大、百叶窗的安装角度不合理、填料安装没有按照上密下疏的原则等原因，实际进出水温差只能达到6℃，而设计进出水温差为10℃，这也是浓缩倍数不能得到提高的一个原因。该厂循环水量33000m3/h，如果按照设计情况运行，则可节约40%的用水量。

2.1.3 循环水系统V/R

按照《工业循环水冷却水设计规范》，循环冷却水系统容积V与循环水量R之比控制在1/3-1/5，V/R比值大，系统容积大，会给提高浓缩倍数及管理带来不便，V/R比值小，会缩短提高浓缩倍数的时间，便于浓缩倍数的调整及管理，最佳比值以1/5为宜。

2.14旁滤池滤料选择

循环水系统排污一般有两种途径：①通过集水池底排阀直接排放，②通过旁滤池反洗间接排污，若提高浓缩倍数，可以关闭集水池底排阀，但旁滤池如果滤料选择不当，导致反洗频率增加，排污量增大，也限制浓缩倍数的提高，如九江分公司化肥厂循环水设计循环水量33000m3/h,其中5%的水量1600 m3/h经旁滤池过滤后进入循环水系统。每座平面尺寸4.7 m×4.7 m，有效面积22 m2，滤池高度4.74 m，滤速19 m/s,反洗强度采用15l/ m2.s，期终水头损失值采用1.70 m，每座每次反洗排水约200T，该厂由于滤料选择不当限制了浓缩倍数的进一步提高，旁滤池的滤料先后更换了三次：首先采用无烟煤和石英砂滤料双层滤料，运行三年后出现旁滤池滤料板结现象，采用人工强制反洗和人工翻动滤池内无烟煤和石英砂滤料等方法，投用运行3个月后又出现过滤水量下降，滤池压差增大，自动反洗频率加大，8小时反洗一次；其次选用石英砂单层滤料，虽不出现板结现象，但反洗周期24小时一次；最后选用稀土瓷砂单层滤料，经过运行实践表明，该滤料不会板结，运行周期可达168小时以上，反洗排水呈黑色，选用稀土瓷砂，不仅节水，而且较好地控制循环水浊度、系统中的生物粘泥，降低杀菌力度节约杀菌剂。

3. 零排污方案Ⅱ

综上所述，三种原水水质，在循环水系统设计合理及排除影响浓缩倍数提高的因素情况下，通过不同的途径虽然可以将浓缩倍数提高至5-6，但实际上许多地方不可能将浓缩倍数一下子提到5-6时，是一个循序渐进的过程，即使达到5-6也需要排污。假设某循环水系统循环水量30000m3/h,干球温度为28℃，进出水温差为10℃，浓缩倍数控制5-6，排污量仍可达到90-120 m3/h，循环水量越大，排污量也越大。如何将循环水排污水回用到循环水系统中，首先排污水水质与循环水水是一致的，循环水经过加药、杀菌、旁滤处理后，浊度、有机物含量低，只是钙硬和总碱经过浓缩后，钙硬和总碱之和为350-900mg/l。解决回用的问题主要是降低排污水中的钙硬和总碱。一般情况下，可选用软化除硬、脱盐处理后，再回用到循环水系统中去是可行的。软化除硬、脱盐已是相当成熟的技术，软化除硬目前主要有石灰法、加药沉淀法、絮凝法，脱盐技术有离子交换法、电渗析法、反渗透法等。对于高硬高碱原水而言，若按照用离子交换预处理原水和全有机碱性配方运行，投资不大。对于低硬低碱原水而言，经过浓缩5-6倍后钙硬、总碱分别不超过250mg/l,根据实际情况，投资一套离子交换装置将250 mg/ l钙硬、总碱降到50 mg/ l左右，费用也不大。对于中等硬度和碱度的水质而言，要根据实际情况进行核算。国内燕化化工一厂通过改造已成功将循环水排污水回收，燕化化工一厂的循环水总量是6.5万吨／小时，每小时排放的污水在三四百吨左右。燕化化工一厂与有关单位合作，以电絮凝法为技术依托，投资98万元建立了一套新三循系统排污水回用装置，排污水通过这套装置可有效去除水中硬度和悬浮物，经过脱盐处理后再返回到循环水中，处理过的水质可完全达到补水标准，且回用率达到85％以上。此套装置的投用带来极好的经济效益和社会效益，预计两年即可收回成本[4]。

4. 零排污方案Ⅲ

因循环水相对来说对水质要求低，实施污水回用主要是将处理后的废水回用到循环水中去，作为补充水水源，运行费用低。但一般经过二级（生物）除磷脱氮后出水执行GB8978-1996标准，其COD、BOD5、SS和氮、磷营养物质含量高于污水回用设计规范推荐标准CFCS-93，需采用物理、化学方法对传统二级生物处理出水进行除磷除氮处理及去除有毒有害有机化合物三级处理或深度处使其达到回用至工业循环冷却水的标准，同时还含有结垢因子的硬度，因此回用水具有微生物高、腐蚀性强、结垢性高等特点，它要求去除水中的会引起冷却装置结垢的硬度，还要求去除会引起装置腐蚀和生物污垢的氨。二级出水需经过石灰软水装置除硬，采用离子交换或膜装置进行脱盐处理，再回用至循环水中。图2列出了此回水处理的工艺流程。

图2：回用水处理流程

此方案包含了循环水零排放技术，不同点是方案Ⅲ需要对废水进行深度处理，并且处理水量大，还要求循环加强水处理药剂防腐、杀菌等要求，因此零排方案Ⅲ投资要比方案Ⅱ要大，并且增加了管理难度。目前石化行业已有湛江东兴、茂名石化、大庆石化、抚顺石化、上海石化等单位开展了污水回用循环水的研究和应用。

5.结束语

5.1循环水浓缩倍数提高5-6运行，虽然是可行的，但更多的依赖药剂配方的开发研制，同时还受到诸多条件的限制，节水处于被动局面。

5.2实现循环水排污水以及工厂废水零排放，可将被动局面转为主动局面，需投入一定的资金。

5.3工厂最终实现零排污，争取节水效益最大化，可以分三个步骤走，即由零排污方案Ⅰ到零排污方案Ⅱ再到零排污方案Ⅲ，根据各自工厂的特点，循序渐进。

参考文献：

1. 徐寿昌等.工业冷却水处理技术.化学工业出版社，1984

2. 李本高.循环冷却水处理技术面临新的形势和挑战.中国石化第七届水处理技术研讨会

水循环方案范文第5篇

精馏作为化工分离的一种重要而且成熟的单元操作，其能耗一直处于所有化工单元操作之首。并且，在当今能源紧缺、产品竞争激烈、原料和产品价格持续下滑的市场大环境下，对精馏过程的节能减排研究是企业降低成本的关键手段，许多企业也开展了循环冷却水系统的优化改造以降低成本。煤化工行业的生产用水中冷却水的用量占90%以上，所使用的循环冷却水系统的补充水量占整个项目一次用水（新鲜水）量的60%~70%，循环冷却水系统节水降能的潜力很大。精馏实训装置的用水量比大型企业要小的多，比实验室中其他仪器设备要大，且精馏实训装置要求冷却水稳定在较低温度下，精馏实训装置的这些特点使现有的循环水装置不能很好的与此配套使用。

二、研究精馏实训装置节能减排的意义

我国煤炭资源富集区往往是生态环境比较脆弱、水资源比较匮乏的地区，大量煤化工项目，均面临水资源不足、环境容量有限等制约性因素。以杭州言实科技有限公司生产的大赛精馏实训装置为例，装置中均采用了水冷却器，冷却器入水口接自来水，出水口接地沟或下水井直接排放。装置的冷却水用量为300~1000L/h，每套装置每年用水量约为300~1000m3，若拥有四套精馏实训装置则每年耗水量达4000m3。通过对此装置的实操锻炼和使用冷却水循环利用系统，为企业培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，增强学生节能减排意识，培养良好的职业素养，提高适应企业环境的能力，使高校向企业接轨得到进一步加强；同时精馏实训装置节能减排实践后，不仅可以降低装置运行成本，减少水的浪费；而且可应用推广于其他院校的精馏实训装置，为广大高校和企业的节能减排提供参考

三、精馏实训装置节能减排措施研究

（一）操作条件优化影响精馏效果的主要因素包括操作压力、操作温度和塔板压降，进料位置、温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组分的清晰分割程度以及塔顶塔底热负荷等，通过优化设计确定满足分离任务的最佳值，以获得最小的冷凝负荷和再沸器热负荷，从而使精馏塔能耗减少。

（二）加强管理1.首先采用“7S”精细化管理根据精细化管理要求，在实训装置教学中，引进企业“7S”管理理念，培养学生良好的职业素养，提高适应企业环境的能力。2.其次加强工艺操作控制管理采用关键控制点的管理办法，列出要控制的质量、安全和环保等的关键控制点，并对各个控制点进行分级管理，确定各控制点的主要责任人，制定管理、考核办法并实施监督考核，根据各级控制点的落实情况考核责任人。综合从产品质量、装置运行稳定性、操作水平、节能意识等方面强化管理，尽可能减少不必要的能耗。

四、精馏实训装置水循环利用系统建立

（一）水循环利用系统方案设计以杭州言实科技有限公司生产的大赛精馏实训装置为研究对象，通过调研、考察周边化工企业或高校水循环系统，结合杭州言实科技有限公司生产的大赛精馏实训装置循环冷却水的实际需求和现场条件，制定本精馏实训装置的水循环利用系统方案。主要研究内容有：水循环利用系统的循环冷却水的降温方式的选取；水循环利用系统的循环方式的选取；水循环利用系统的温度、压力、流量等工艺参数的确定；水循环利用系统水质要求。

（二）对水循环利用系统方案进行工程核算及实施对选定的水循环系统方案进行相关核算，开展工程设计，提出水循环系统的现场实施方案（尽可能利用实验室现有设备，以较低的投资完成项目实施）；采购相关设备，材料，组织完成现场施工，同时建立水循环系统操作规程，为下一步学生的教学操作提供依据。

（三）水循环利用系统运行效果评价水循环利用系统实施完成后，通过在精馏实训装置教学过程中对水循环系统的应用，考察运行效果，对比分析采用水循环利用系统前后的节水效果和运行成本；同时在教学实践中，增加本研究成果对比分析数据，增强学生节水意识。

五、结果讨论