梁耀琪

摘要：本文從工藝參數(shù)確定、工藝設(shè)備選型、投資經(jīng)濟(jì)分析三方面對新塘水廠投加石灰粉改造工程方案可行性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得出新方案可以有效節(jié)約生產(chǎn)成本，方案可行。

關(guān)鍵詞：水廠石灰粉改造工程

0 引言

新塘水廠現(xiàn)同時(shí)使用燒堿及石灰乳2種PH凈水調(diào)節(jié)劑，在成本控制上看，現(xiàn)階段燒堿的單價(jià)為0.97元/kg，石灰乳的供貨單價(jià)更是由原來的0.22元/kg上升至0.39元/kg，這2種PH凈水調(diào)節(jié)劑高昂的價(jià)格嚴(yán)重影響了我廠生產(chǎn)成本控制因此，為節(jié)省生產(chǎn)成本，要求新塘水廠進(jìn)行石灰粉全面替代燒堿和石灰乳的投加系統(tǒng)的改造工程。

1 工藝參數(shù)確定

1.1 設(shè)計(jì)水量：根據(jù)2006至2008年度實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)及2009年度計(jì)劃指標(biāo)分析，取正常設(shè)計(jì)日均供水總量=520000m³/d、最大設(shè)計(jì)日供水總量=700000m³/d計(jì)算。

1.2 石灰粉設(shè)計(jì)投加量：

1.2.1 石灰乳投加量實(shí)際生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)：參考2008年全年生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)，我廠平均石灰乳投加量為60kg/dam³。

1.2.2 燒堿投加量實(shí)際生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)：參考2008年全年生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)，我廠平均燒堿投加量為91kg/dam³。

1.2.3 CaO設(shè)計(jì)投加量：根據(jù)石灰乳中的CaO含量為22%計(jì)算得出：CaO設(shè)計(jì)正常投加量為：60kg/dam³×22%=13.2kg/dam³；CaO設(shè)計(jì)最大投加量為：91kg/dam³×22%=20.02kg/dam³。

1.2.4 石灰粉與水溶解時(shí)的配比比例：根據(jù)我廠化驗(yàn)室室內(nèi)試驗(yàn)，在攪拌器轉(zhuǎn)速為80rpm，攪拌時(shí)間為100分鐘，控制石灰粉與水的質(zhì)量比在1：5-1：15的比例下進(jìn)行溶解攪拌，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析可得，石灰粉與水在溶解時(shí)的質(zhì)量配比在1：7時(shí)，溶液中的CaO釋出量最大，達(dá)到92.16%，含量為11.52%，因此選取石灰粉與水溶解時(shí)的配比比例為1：7，溶解攪拌后的溶液中CaO含量為11.52%。

1.2.5 石灰粉設(shè)計(jì)投加量：正常投加量為：13.2kg/dam³÷92.16%≈15kg/dam³，最大投加量為：20.02kg/dam³÷92.16%≈22kg/dam³。

1.3 石灰粉設(shè)計(jì)日平均用量：正常日平均用量為：520dam³/d×15kg/dam³=7800kg/d。最大日用量為：700dam³/d×22kg/dam³=15

400kg/d。

1.4 石灰粉溶解用水量：正常用水量為：7800kg/d×7=54600kg/d≈55m³/d；最大用水量為：15400kg/d×7=107800kg/d≈108m³/d。

1.5 石灰粉溶解后溶液體積：根據(jù)石灰粉溶解后溶液密度為1070kg/m³計(jì)算得出：正常溶液體積為：（7800kg/d+55000kg/d）÷1070kg/m³≈59m³/d。最大溶液體積為：（15400kg/d+108000kg/d）÷1070kg/m³≈116m³/d。

1.6 石灰粉儲(chǔ)存量：每天使用需投加石灰粉包數(shù)為：7800kg/d÷25kg/包=312包/d，根據(jù)公司關(guān)于凈水原材料儲(chǔ)存量為5天的要求，石灰粉儲(chǔ)存量為：7800kg×5=39噸。

2 工藝設(shè)備選型

2.1 石灰粉儲(chǔ)存?zhèn)}庫：根據(jù)儲(chǔ)液罐儲(chǔ)存2天的石灰粉溶液用量，新建的石灰粉儲(chǔ)存?zhèn)}庫儲(chǔ)存石灰粉數(shù)量為3天的正常用量計(jì)算得出：儲(chǔ)存石灰粉數(shù)量為：7800kg/d×3=23400kg=23.4t；儲(chǔ)存石灰粉包數(shù)為：312包/d×3=936包；按實(shí)驗(yàn)室測定數(shù)據(jù)石灰粉在散落狀態(tài)下密度≈0.7噸/m³，則總體積為23.4噸÷0.7噸/m³≈34m³。新建的石灰粉儲(chǔ)存?zhèn)}庫采用結(jié)構(gòu)化簡易板房形式，占地面積為8m×7m=56m2，高度為4.5m。

2.2 溶解罐 溶解罐選用1個(gè)由碳鋼板加工制作成D2800×1500的圓形罐體，安裝一臺(tái)機(jī)械攪拌裝置。采用定量、定水位溶解，人工解包、倒料。

2.3 儲(chǔ)液罐 儲(chǔ)液罐共4個(gè)，每個(gè)儲(chǔ)液罐均設(shè)有一臺(tái)機(jī)械攪拌裝置、一臺(tái)液位計(jì)。液閥采用手動(dòng)蝶閥，出

液閥采用電動(dòng)蝶閥，由PLC根據(jù)投加罐的液位參數(shù)自動(dòng)從4個(gè)儲(chǔ)液罐中選擇1個(gè)儲(chǔ)液罐為工作罐，同時(shí)開啟攪拌裝置、出液電動(dòng)蝶閥、中轉(zhuǎn)泵，將溶液輸送至投加罐中，當(dāng)投加罐液位達(dá)到上限時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉攪拌裝置、出液電動(dòng)蝶閥、中轉(zhuǎn)泵，整個(gè)輸液過程均由PLC系統(tǒng)自控制。

2.4 投加罐：投加罐共2個(gè)，每個(gè)投加罐均設(shè)有一臺(tái)機(jī)械攪拌裝置、一臺(tái)液位計(jì)，進(jìn)出液閥門均采用電動(dòng)蝶閥，運(yùn)行方式為一運(yùn)一備。

2.5 溶液輸送設(shè)備：正常流量為：59m³/d÷24h/d=2.46m³/h=24

60L/h；最大流量為：116m³/d÷24h/d=4.83m³/h=4830L/h。

根據(jù)所選定的提升、中轉(zhuǎn)、投加泵的流量都必須滿足最大流量的原則，選用國產(chǎn)管道離心泵輸送溶液。其中提升泵流量為20m³/h，1運(yùn)1備；中轉(zhuǎn)泵流量為10m³/h，使用方式為2運(yùn)；投加泵流量為10m³/h，2運(yùn)1備。

3 投資經(jīng)濟(jì)分析

按石灰粉單價(jià)0.715元/kg計(jì)算：

4 結(jié)論

通過前述分析，新塘水廠若使用石灰粉替代現(xiàn)有石灰乳和燒堿系統(tǒng)所進(jìn)行的投資為64.5萬元，回收期為66天，施工總工期期約為29天。經(jīng)改造后的投灰系統(tǒng)，能在投加量上做到自動(dòng)化控制，并有效節(jié)省生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

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