新塘水厂投加石灰粉改造工程方案可行性分析报告

梁耀琪

摘要：本文从工艺参数确定、工艺设备选型、投资经济分析三方面对新塘水厂投加石灰粉改造工程方案可行性进行了详细的分析，得出新方案可以有效节约生产成本，方案可行。

关键词：水厂石灰粉改造工程

0 引言

新塘水厂现同时使用烧碱及石灰乳2种PH净水调节剂，在成本控制上看，现阶段烧碱的单价为0.97元/kg，石灰乳的供货单价更是由原来的0.22元/kg上升至0.39元/kg，这2种PH净水调节剂高昂的价格严重影响了我厂生产成本控制因此，为节省生产成本，要求新塘水厂进行石灰粉全面替代烧碱和石灰乳的投加系统的改造工程。

1 工艺参数确定

1.1 设计水量：根据2006至2008年度实际生产数据及2009年度计划指标分析，取正常设计日均供水总量=520000m³/d、最大设计日供水总量=700000m³/d计算。

1.2 石灰粉设计投加量：

1.2.1 石灰乳投加量实际生产报表数据：参考2008年全年生产报表数据，我厂平均石灰乳投加量为60kg/dam³。

1.2.2 烧碱投加量实际生产报表数据：参考2008年全年生产报表数据，我厂平均烧碱投加量为91kg/dam³。

1.2.3 CaO设计投加量：根据石灰乳中的CaO含量为22%计算得出：CaO设计正常投加量为：60kg/dam³×22%=13.2kg/dam³；CaO设计最大投加量为：91kg/dam³×22%=20.02kg/dam³。

1.2.4 石灰粉与水溶解时的配比比例：根据我厂化验室室内试验，在搅拌器转速为80rpm，搅拌时间为100分钟，控制石灰粉与水的质量比在1：5-1：15的比例下进行溶解搅拌，从实验数据对比分析可得，石灰粉与水在溶解时的质量配比在1：7时，溶液中的CaO释出量最大，达到92.16%，含量为11.52%，因此选取石灰粉与水溶解时的配比比例为1：7，溶解搅拌后的溶液中CaO含量为11.52%。

1.2.5 石灰粉设计投加量：正常投加量为：13.2kg/dam³÷92.16%≈15kg/dam³，最大投加量为：20.02kg/dam³÷92.16%≈22kg/dam³。

1.3 石灰粉设计日平均用量：正常日平均用量为：520dam³/d×15kg/dam³=7800kg/d。最大日用量为：700dam³/d×22kg/dam³=15

400kg/d。

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

1.5 石灰粉溶解后溶液体积：根据石灰粉溶解后溶液密度为1070kg/m³计算得出：正常溶液体积为：（7800kg/d+55000kg/d）÷1070kg/m³≈59m³/d。最大溶液体积为：（15400kg/d+108000kg/d）÷1070kg/m³≈116m³/d。

1.6 石灰粉储存量：每天使用需投加石灰粉包数为：7800kg/d÷25kg/包=312包/d，根据公司关于净水原材料储存量为5天的要求，石灰粉储存量为：7800kg×5=39吨。

2 工艺设备选型

2.1 石灰粉储存仓库：根据储液罐储存2天的石灰粉溶液用量，新建的石灰粉储存仓库储存石灰粉数量为3天的正常用量计算得出：储存石灰粉数量为：7800kg/d×3=23400kg=23.4t；储存石灰粉包数为：312包/d×3=936包；按实验室测定数据石灰粉在散落状态下密度≈0.7吨/m³，则总体积为23.4吨÷0.7吨/m³≈34m³。新建的石灰粉储存仓库采用结构化简易板房形式，占地面积为8m×7m=56m2，高度为4.5m。

2.2 溶解罐 溶解罐选用1个由碳钢板加工制作成D2800×1500的圆形罐体，安装一台机械搅拌装置。采用定量、定水位溶解，人工解包、倒料。

2.3 储液罐 储液罐共4个，每个储液罐均设有一台机械搅拌装置、一台液位计。液阀采用手动蝶阀，出

液阀采用电动蝶阀，由PLC根据投加罐的液位参数自动从4个储液罐中选择1个储液罐为工作罐，同时开启搅拌装置、出液电动蝶阀、中转泵，将溶液输送至投加罐中，当投加罐液位达到上限时，自动关闭搅拌装置、出液电动蝶阀、中转泵，整个输液过程均由PLC系统自控制。

2.4 投加罐：投加罐共2个，每个投加罐均设有一台机械搅拌装置、一台液位计，进出液阀门均采用电动蝶阀，运行方式为一运一备。

2.5 溶液输送设备：正常流量为：59m³/d÷24h/d=2.46m³/h=24

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

根据所选定的提升、中转、投加泵的流量都必须满足最大流量的原则，选用国产管道离心泵输送溶液。其中提升泵流量为20m³/h，1运1备；中转泵流量为10m³/h，使用方式为2运；投加泵流量为10m³/h，2运1备。

3 投资经济分析

按石灰粉单价0.715元/kg计算：

4 结论

通过前述分析，新塘水厂若使用石灰粉替代现有石灰乳和烧碱系统所进行的投资为64.5万元，回收期为66天，施工总工期期约为29天。经改造后的投灰系统，能在投加量上做到自动化控制，并有效节省生产成本。

参考文献：

[1]谷晋川等著.城市污水厂污泥处理与资源化.化学工业出版社.2008.

[2]马春香等著.水质分析方法与技术，哈尔滨工业大学出版社，2008.

[3]张金松等著.净水厂技术改造实施指南.中国建筑工业出版社.2009年.