化工供水系统

(1)供排水系统简介

①供水系统 化工生产的供水主要有:冷却水、工艺用水、锅炉用水、消防用水、冲洗用水、施工及其他用水、生活用水等。供水系统就是对原水进行加工处理，为生产提供各种合格、足量用水的公用工程系统。供水系统由水的输送和处理组成，水的输送包括原水到水处理及水处理装置向各用户的输送，及相应的回水系统。水的处理有两个方面，一是去除水中杂质的处理，二是对水质进行调整的处理。

天然水中的杂质有悬浮固体和溶解性固体量两大类。除去悬浮性固体采用混凝沉淀、过滤等方法。水的预处理主要是降低水的浊度，为水的进一步深度处理作准备。经预处理的水可作为补充循环冷却水、消防水、某些工艺用水及对水质要求不高的其他用水。除去溶解性固体常用的是离子交换树法，也可以采用电渗析、反渗透等其他方法。如果只是除去水中的硬度离子而不需要除去其他离子叫做水的软化。软化水可用于低压锅炉、某些工艺及补充循环冷却水等。高、中压锅炉及某些特殊的工艺要求高纯度的水，也就是除盐水。

②冷凝水系统 化工装置使用蒸汽，必然产生冷凝水。为了节约用水、保护环境和降低水处理成本，建立冷凝水的回收系统。

化工厂的冷凝水有两个来源:一类是蒸汽直接冷凝水，它来自透平和蒸汽管网;另一类是工艺冷凝水，它来自生产工艺过程。直接冷凝水受到的污染小，杂质少，经过滤处理后即可直接作为软化水使用，若过滤后再进混合床处理即成为新的除盐水工艺冷凝水受到的污染比较严重，对于污染成分较简单的冷凝水，则进行回收利用。例如，大化肥装置的尿素工艺冷凝水主要含有氨和二氧化碳，经水解系统处理后二氧化碳和大部分氨被除去，再经阳离子交换树脂除去剩余的氨，然后通过混合床处理而成为新的除盐水。

③排水系统 化工企业的排水一般有清、污两个排水系统。装置中受到严重污染，污染物的浓度超过环保规定指标的水，需经污水处理达标排放。将这些部分进行收集、输送、处理，这就是污水排放系统。另一部水受到的污染较轻，直接排放并不污染环境，例如普通生活废水、冷却水系统的排放、雨水等，这部分水的收集、输送、排放就是清水排放系统。生产操作中清、污两个系统必须独立，不得相互串通，受污染的水不得排入清水系统。

(2)原水及预处理系统以地表水为水源的供水系统，预处理的目的是除去原水中的悬浮性杂质，水的浊度是其主要控制指标。在除浊处理的过程中COD等其他物质的含量也会一定程度的降低。预处理的一般流程为:原水→输水→混凝处理→沉淀(澄清)处理→过滤处理→出水。当原水的浊度很高或含砂量较大时，在混凝之前进行预沉淀处理，其目的是让大颗粒的杂质自然沉降分离，以减轻后面工序的负担。经过滤处理后的水即可供生产使用，若再作消毒处理即成为生活水，若进行除盐处理即成为除盐水。

(3)软水及除盐水系统离子交换法是除去水中离子状态杂质的最常用的方法能够进行离子交换的物质称为离子交换剂。离子交换树脂由高分子母体骨架和离子交换基团两部分组成。交换基团带有可交换离子(称为反离子)，可交换离子可与水中同电荷的离子发生置换反应，这就是离子交换的基本原理。

①水的软化处理 水的硬度是引起结垢的根源，硬度较高的水往往不能直接用于生产。离子交换软水处理是利用阳离子交换树脂中可交换的阳离子，把水中的Ca²⁺ 、Mg²⁺交换下来的过程。最常用的是钠型和氢型强酸性阳离子交换树脂。离子交换水处理的主要设备是装有树脂的离子交换器，或称树脂床。

②水的除盐处理 经过预处理以后的原水通过氢型阳离子交换树脂时，水中的阳离子被除去而树脂上的氢离子被交换下来;通过氢氧型树脂时，水中的阴离子被除去而树脂上的氢氧根离子被交换下来;从阳树脂上下来的氢离子与从阴树脂上下来的氢氧根离子结合生成水，这就是离子交换法除盐的原理。

(4)消防水系统化工企业的消防水系统根据装置的特点不同有两种情况，一种是普通消防水系统，它由消防水管网和消防栓组成，其水源则是生活水管网或生成水管网:另一种是特殊消防水系统，它由消防水管网、消防水池、消防水泵、稳压泵消防栓、消防水炮、消防喷淋装置等设施及其控制系统组成，这是一个完全独立的封闭式系统。

(5)循环冷却水系统 冷却水系统是化工装置不可缺少的组成部分。在敞开式冷却水系统中，水与空气在冷却塔内直接接触，一部分水转化为蒸汽使水温降低，蒸汽随空气一起由风机送出塔外，冷却后的水再经循环水泵升压送去换热器，重复使用。

循环水的清洗和预膜。为了处理循环水系统沉积物，以及循环水系统进行防腐处理使金属表面形成保护膜，新老装置循环水系统都要根据需要进行清洗和预膜处理。

(6)供水系统故障及处理方法供水 系统提供的循环水、锅炉水等公用介质，是化工装置不可缺少的运行条件，若发生断供，应果断紧急停车，避免导致严重的安全事故。

①供水系统故障的原因

a.电力系统故障，导致公用工程停运

b.公用工程运行故障，供水系统断供，

c.装置界区内机械设备、仪表故障，导致供水故障。

②供水系统故障的后果及处理原则

a.若循环水断供，装置中运转设备、换热设备的热量不能及时移出，将会导致设备和工艺介质超温、超压，必须立即大幅度减装置负荷，同时联系调度确认循环水能否及时恢复正常，若不能，则装置手动紧急停车，打开循环水管网高点排气阀破真空。处理中以不发生超温、超压为原则。

b.若锅炉水断供，进水流量会大幅减少，锅炉液位迅速下降，将导致锅炉“干锅”，所以应立即大幅度减装置负荷，同时查明断供原因。一方面联系调度，确认公用工程锅炉水供应情况，若确系供水故障，不能立即恢复，则立即手动紧急停车;另一方面，现场检查锅炉水进口调节阀开度，若确认调节阀故障，则立即转为旁路控制切出调节阀检修。锅炉运行操作都应设置液位低联锁保护，在处理锅炉水断供操作时，应密切关注锅炉液位，若液位降至液位低联锁值，而未发生联锁动作，必须手动紧急停车。