水净化系统篇1
[关键词]反洗;煤水净化器;滤料
该公司含煤废水处理系统原有高效煤水净化器2台,规格为Φ3200,处理水量为2×50吨/小时,设备的本体采用Q235A钢。内部装有沉淀斜板和纤维球滤料。该高效煤水净化器存在以下不足:一是出水质量比较差,当单台处理水量达到50m3/h时,设备出水水质超标;二是滤料承托层损坏;三是反洗系统存在问题,设备反洗效果不佳。
1含煤废水改造后工艺流程
由于目前的单台设备无法满足50m3/h的处理水量,并且处理水质达不到排放和回用的要求。因此,对煤水净化器内部进行改造,更换斜板和选用悬浮滤料替换纤维球滤料;在现有高效煤水净化器后面再加一套重力式无阀滤池处理系统GWF-260,确保工艺说明:含煤废水经过提升泵进入管式混合器与混凝剂、助凝剂混合后进入高效煤水净化器,在高效煤水净化器中经过反应、沉淀、过滤后进入重力式无阀滤池,无阀滤池的出水进入复用水池以便回用。高效煤水净化器的反洗水使用复用水池的水,反洗排水通过管道排回煤水沉淀池入口。无阀滤池的反洗排水排入煤水沉淀池入口。
2煤水净化器内部改造
2.1斜管填料更换
斜管填料经过两年多的运行已经出现坍塌破坏,因此将斜管填料全部更换。(蜂窝填料参数:材质:PVC管径:60mm斜管长度:1000mm;数量:20mm2)。
2.2滤料的更换
滤料更换成EPS发泡塑料滤珠。当原水经过这种泡沫塑料颗粒过滤层过滤后,出水浊度可降低到5mg/L可以把水质净化中的混凝、清和过滤三道工序在一个容器内完成。机构强度高,密度大约在100~300kg/m3之间,孔隙率50%。泡沫滤珠其本身具有重量轻、比表面积大、吸附能力强、不破碎、孔隙率高、滤速快、脱污能力强、滤料均匀、使用寿命长等优点。滤料参数:规格:0.8~2.0mm,数量:4m3,滤层高度:800mm(滤珠技术指标如表1)。
2.3反洗排水装置
反洗排水装置整体下移到滤料承托层下面,处于设备标高6.06米处,保证反洗时滤料不会流失。
2.4外部管阀系统
(1)由于目前高效煤水净化器的反洗进水管没有装有单独的阀门,造成2台设备没法单独反洗。因此把原反洗水泵出口的电动阀后移到每台煤水净化器反洗进水入口处。(2)每台高效煤水净化器的本体上增加4个取样装置,检测不同阶段的水处理效果。(3)增加一条Φ219出水管线,从煤水净化器出水母管到无阀滤池进水分配箱。为减少沿程阻力,该管道中心标高为0.3m。
2.5无阀滤池
煤水净化器出水靠自流进入无阀滤池的进水分配箱,水经过分配后进入无阀滤池,无阀滤池出水进入复用水池,无阀滤池的反洗及运行完全自动进行。无阀滤池设置两台,处理水量为2×50m3/h。
2.6自动控制系统
含煤废水处理系统采用PLC自动控制,根据平流沉淀池的液位控制煤水净化器的启停。液位达到高液位时,启动煤水提升泵、加药系统和煤水净化器;液位达到底液位时,停止运行煤水提升泵、加药系统和煤水净化器。无阀滤池的运行靠本身的情况单独控制,无阀滤池的出水口装有***浊度仪,监督和记录出水浊度。根据运行时间和浊度,确定煤水净化器的反洗。
3结论
该公司改造后其含煤废水经过高效煤水净化器等一系列工艺处理后,其排放废水符合相关排放标准并进行回用,运行稳定,高效反洗效果明显。
参考文献
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水净化系统篇2
【关键词】定冷水;铜含量;pH;电导率
0 前言
对于采用“水-氢-氢”冷却方式的发电机,为了减缓绕组铜线棒的腐蚀,避免腐蚀沉积,国内外采取了一系列方式对发电机内冷水水质进行调节,包括:添加铜缓蚀剂法、添加碱化剂法、小混床处理法、频繁换水法等。但这些方式均有各自的技术缺陷。有的水质调节效果不佳,有的操作困难,运行维护工作量大等。这些方法都不能简单方便的控制好定冷水的电导率、pH及定冷水中铜含量达到标准要求。针对此现象,我厂对发电机定冷水系统水质进行了净化处理后,各项指标达到了国家标准要求。
1 定冷水pH值对铜腐蚀的影响
水的pH值是影响铜腐蚀的关键因素之一。根据Cu-H2O体系的电位-pH平衡***(25℃),当水的pH值小于6.95时,是铜的腐蚀区,金属铜表面的CuO保护膜会溶解成Cu2+[2],在富有一定溶解氧的条件下铜的腐蚀会急剧增加;当水的pH值处于7~10的范围时,属于铜的稳定区,铜表面的保护膜稳定存在,铜几乎不被腐蚀;工业上对发电机定冷水的pH值规定为7~9,以确保铜导线处于稳定和较安全的状态[3]。水的pH值对铜腐蚀的影响如***1所示。从***1可以看出,当定冷水的pH值小于7或大于9时,铜的腐蚀会非常严重。[1]
***1 水的pH值对铜腐蚀的影响
2 定冷水pH的控制
改造前定冷水系统为除盐水补水,定冷水的pH值低于7,电导率在0.6~0.8μS/cm,铜含量在15~30μg/L,高于标准DL/T801-2010的要求。
由于100%凝结水处理的系统,给水中加入了氨,在这种情况下,给水的电导率、PH、加氨量之间有一定的数学关系;一般来说,电导率是一个有把握和比较容易测量的数据,因此我们只要测量出一个正确的电导率数据,根据pH=8.57+lgDD来控制pH值。[2]
3 定冷水改造设计
通过调节补水电导率,使进入发电机定子线圈冷却水的pH达到最佳的防腐范围,发电机的定冷水箱与凝汽器之间设有中间水箱,定冷水箱溢流水回至凝汽器。
利用一路凝结水通过电动调节门控制,另一路引入除盐水,两路水混合,通过混合后水的电导率控制电动调节门的开度来控制定冷水补水的电导率,以达到控制补入定冷水箱水的pH值。系统改造见***2。
***2 定冷水补水改造***
4 补水与定冷水电导率
根据标准DL/T 801-2010[3],补水电导率控制范围0.5~1.5μs/cm,相应的pH值为8.27~8.75,下面是2012年8月19日监测数据,表1。
表1 补水电导率与定冷水箱电导率
根据监测得到的数据,补水电导率与定冷水箱pH值都在8.5左右,电导率都在0.5~1.5μS/cm范围内,补水电导率控制在0.8~1.0 μS/cm,能够使定冷水获得较佳的稳定水质。
5 改造后铜含量的变化
定冷水系统补水改造后,控制好定冷水箱的pH值在8.5左右,处于处于7~10的范围时,属于铜的稳定区,铜表面的保护膜稳定存在。改造前后定冷水中铜含量如表2所示。[4]
表2 改造前后定冷水铜含量的比较
6 结论
定冷水系统经过改造以后,水质达到标准DL/T 801-2010的要求,且离子交换器退出运行,定冷水中的铜含量低于10μg/L,远小于标准要求的20μg/L,降低了定冷水对发电机铜线棒的腐蚀,提高了发电机的运行寿命。目前#1机发电机定冷水系统水质合格稳定,机组运行可靠。(下转第121页)
【参考文献】
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水净化系统篇3
系统硬度、碱度两年的变化比较稳定2008年,TH的年均值较高,为19.13mmol/L,变化也较大(CV:47.46%),且净化系统的年均值稍大于养殖区域;2009年,年均值则降低至11.94mmol/L,全系统变化较为稳定(CV:7.11%)。2008年的Alk全年变化(CV:18.46%)比2009年(CV:10.03%)稍大,两年的年均值相差不大。人工净化系统对无机营养盐吸收明显2008年,净化体系PO4-P的吸收效果不明显(***2),其年均值的平均值5.98μmol/L高于养殖池5.44倍。2009年,人工净化体系对PO4-P的吸收作用明显,其年均值经生物净化水渠后的含量仅为养殖池塘的50.17%,净化体系年均值的平均值为9.55μmol/L,比养殖池低122%。系统2个监测年份的变化均较高:2008年,CV为70.45%;2009年,CV为97.43%。两年的净化体系对NH4-N均有净化吸收作用(***3)。养殖系统的最低值均位于净化体系的沉淀储水池,但2009年比2008年更明显:2008年净化体系的年均值为57.54μmol/L,比养殖池高1.35倍;2009年净化体系的年均值为39.81μmol/L,比养殖池低146%。2008年,净化区域的分解占主导地位;2009年,则呈现较强的吸收优势。2009年,净化系统对NO3-N、NO2-N有明显的吸收作用(***4、***5),尤其经过生物净化输水渠的总进水口(3#)后,分别是养殖池塘(1#)的2.51倍、5.64倍。而2008年净化系统的吸收很弱,净化系统的均值比养殖池分别高出4.37倍、2.55倍。2009年,人工生物净化体系中的植物呈现出强劲的吸收优势。***42008、2009年NO3-N年均值的变化***52008、2009年NO2-N年均值的变化2.3人工净化系统控藻效果显著从浮游植物总量看,2009年与2008年的变化呈反相变化特征(***6)。2009年的净化体系对其有明显的控制作用,尤其是生物净化输水渠。两年的极值均出现在净化体系和养殖池:2009年,极大值出现在养殖池(1#),极小值出现在总进水口(3#);2008年,极大值出现在净化输水渠(2#~3#),极小值出现在养殖池(1#)。2008年净化系统年均值的平均值为226.399mg/L,比养殖池塘高12.77倍;而2009年为57.83mg/L,比养殖池塘低477%。2009年的人工生物净化体系控藻效果显著。***62008、2009年浮游植物总量年均值的变化2.4人工净化系统有效控制养殖水体富营养化2008年,只通过沉淀储水池的鲢、鳙鱼从养殖水体中提出营养物质;2009年,除鲢鳙鱼提出营养物质外,40m2水蕹菜提出N0.2088kg、P0.2673kg、K0.0225kg;褶纹冠蚌提出17.5kg贝重的营养物质(未计培植的芦苇,表2)。这些营养物质从养殖水体中提出,在一定程度上减轻了其富营养化程度。
2008年的TH变异系数较大,是由于该系统的养殖历史造成的。2005年,该系统的养殖品种为南美白对虾,养殖区池塘全部为覆膜结构,且为提高养殖品质而采取了维持水体一定盐度的技术措施。2007年,因养殖结构的调整,覆膜结构及维持盐度的技术措施取消,使Ca、Mg等离子有随循环由净化区向养殖区迁移的趋势。至2008年,总体表征仍为非养殖区域的TH高于养殖区域,也致使本年度TH的CV较大。至2009年,这种交换已使系统趋于均化,则整个体系达较稳定状态,CV减小。系统净化区域接纳养殖区域排出的养殖污水,无机、有机营养物于此处汇集,且有机营养物在此处分解。该区域各项指标的含量数值取决于营养物质的分解、吸收作用的强弱对比。当吸收作用占优势地位,该区域各项指标呈现比养殖区域低;否则,净化区域高于养殖区域。2008年,净化系统呈现出较强的分解作用,而吸收作用较弱,故而PO4-P、NH4-N、NO3-N、NO2-N这几项指标呈现出含量升高的特性。2009年设立系统后,吸收作用加强,沿净化系统几乎成逐级降低的趋势,尤其是PO4-P和NO3-N的含量降低十分明显。养殖用水经过生物净化水渠后,均呈现最低值,分别比排水口均值下降了1.94倍、2.14倍。由于净化系统中的无机营养盐被净化体系吸收以及受植物化感物质的控制[3]等原因,2009年的浮游植物总量年均值明显低于2008年。2008年系统无机营养盐的消耗主要是水体内的浮游生物,虽然此时净化区域的浮游植物总量较高,但并没有显示其使水体各种营养盐含量降低。2009年,由于水生植物的吸收作用,无机营养盐含量明显下降。水生植物中的N、P、K是从水体中吸收的。2009年,水蕹菜在其生长过程中吸收了大量的氮、磷等营养元素,当其从水环境被移出时,吸收的大量氮、磷等营养元素随之被带走,从而减轻了水体的富营养化程度,使水质得到净化。芦苇湿地、水生经济植物释放化感物质,吸收营养盐,抑制藻类生长,并能影响微生物的种群种类和数量及其分布,可促进物质循环,提高系统的净化能力,从而有效地改善水质及控制富营养化程度[4-5]。底栖软体动物、滤食性鱼类将浮游生物、腐屑等有机质滤食、同化,转化成自身物质。经济品种构建的产量,是从养殖水体中提取引起水体富营养化的营养物质。土著微生物,经网基质固化,增加了有益菌群的数量和生物作用面,且微生物代谢途径多样,可利用各种类型的营养物质,加大了水体中的物质循环速率及通量,并且其次生代谢产物对有害微生物亦有控制作用。2009年,人工生物净化体系的建立,使综合控藻效果明显。浮游植物量的高低影响着养殖水环境各因子的变化程度,即浮游植物的光合作用、分解作用整体变化较大,将导致水体中各项指标发生较大的变化,也必然影响养殖生物生存环境的稳定性。藻类量的减少,增加了水质的稳定性。2008年,各项水质指标的CV均高于2009年。2009年,系统Alk、PO4-P、NH4-N、NO3-N、NO2-N、浮游植物总量的CV比2008年分别降低了8.43、26.98、62.33、17.01、0.01、35.55个百分点。因地制宜地构建生物净化系统,利用水生植物的提出水体营养物质、化感物质控藻作用,滤食鱼类、贝类的滤食浮游生物、有机腐屑提取水体中营养物质作用,以及固化微生物分解、控制有害微生物、加快物质循环及通量作用,可形成一套净化、稳定养殖用水的技术,达到养殖用水循环利用,改善生态环境,尽可能获得最大的低碳、经济和生态效益,从而实现池塘养殖业的可持续发展。
本文作者:***赵冬艳孙成渤工作单位:天津农学院
水净化系统篇4
关键词:藻丛刷系统;鲨鱼;水质;净化
中***分类号 S91 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)11-113-04
Abstract:In order to investigate effects of algal turf scrubber(ATS)on cultivated water purification of ornamental fish,artificial ATS was used to purify cultivated water of Chiloscyllium plagiosum and water quality indicators,including NO3--N,NO2--N,NH4+-N and PO43--P,were measured.The experiment lasted for 60d and water was not renewed.The results showed that contents of NO3--N,NO2--N,NH4+-N and PO43--P were kept in the range of 5.64~9.87mg/L,0.03~0.07mg/L,0.03~0.07mg/L and 1.33~1.78mg/L respectively during the whole experiment.It was indicated that ATS could purify cultivated water of Chiloscyllium plagiosum effectively and maintain stabilization of water quality when shark were cultured with appropriate density and feeding dose.
Key words:Algal turf scrubber;Chiloscyllium plagiosum;Water quality;Purification
随着人们生活水平的提高,观赏水族养殖已成为家庭装饰的新宠。观赏水族养殖在高速、大规模发展的同时也存在着一些问题,养殖用水的污染就是其中之一。由于水族箱体积有限、投饵和交换水困难,易造成N、P等物质的堆积,导致养殖对象生长缓慢,易发疾病,降低了水族箱的观赏性和装饰性。
底栖藻类作为水体中的重要初级生产者,不仅是水生态系统中物质循环和能量流动的基础[1],也可以通过自身吸收利用、吸附、络合以及与其他生物协同作用调节水生态系统,净化水质[2]。自20世纪50年代开始,研究学者开始关注利用藻类去除水体中N、P来净化水质,已经取得了一定的成果,并且开发出以此为基础的藻丛刷系统(Algal Turf Scrubber,ATS)[3]、底栖藻类-生物膜系统[4]和底栖藻类水产养殖系统[5-6],已经成功用于畜禽、水产养殖废水的处理与净化中。马沛明等利用浮游藻类处理某造纸厂下游的人工合成污水后指出,底栖藻类对污水TN、TP、NH4+-N和NO3--N的去除率分别达到96%、98%、98%和97%,效果十分明显[7]。将藻丛刷系统引入到观赏鱼养殖的水质净化中,不仅可以有效降低水体N、P的含量,而且可以减少底栖藻类在水族箱缸壁的附着,提高观赏性。
条纹斑竹鲨(Chiloscyllium plagiosum),俗称狗鲨、犬鲨,隶属于软骨动物门,须鲨纲,须鲨科,斑竹鲨属,为暖水性小型鲨鱼,在我国东海和南海均有分布。一般成鱼体重1~1.5kg,最大个体3~3.5kg,体长可达1m左右。该鱼喜栖息于浅海或内湾贝、藻类繁多的环境中,主食软体动物、多毛类、虾蟹及底栖小型鱼类。条纹斑竹鲨不仅具有药用价值[8-9],而且还是名贵的观赏鱼类,市场价值高,是值得开发的海水鱼养殖新品种。条纹斑竹鲨摄食量大,代谢产物多,易导致养殖水体中N、P累积致使水质恶化,因而在养殖过程中必须加大换水频率和换水量以保证良好的水质。
本研究在天津海昌极地海洋世界模拟潮间带藻类生长条件,创造干湿交替的生长环境自制藻丛刷系统,在不换水的条件下,利用养殖水体中自然附着的底栖藻类去除条纹斑竹鲨养殖过程中产生的N、P营养盐,并定期对水质理化指标进行监测,以确定藻丛刷系统对观赏鱼养殖用水的净化效果,为藻丛刷系统在大型水族箱观赏鱼养殖水质净化中的应用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验装置 试验装置主要由4部分组成:鲨鱼养殖池(190cm×175cm×75cm)(a)、藻丛刷系统(b)、生化池+暂留池(c)、蛋白分离器(d)(***1)。藻丛刷系统由有机玻璃制成,处理缸(120cm×30cm×50cm)内放入一块聚乙烯筛绢(100cm×37cm)作为底栖藻类附着基质。筛网通过打磨成小刺状,更利于藻类附着,模拟潮间带底栖藻类生长环境,在筛网上方附有流水管,使水流自上而下通过均匀小孔流过藻丛刷筛网面,藻丛刷下方1/5面积浸入水中。然后流回养殖池,与鲨鱼养殖池形成自循环。试验期间用2支日光灯置于藻丛刷处理缸上方提供光照,光照强度控制在2 500lx,光照时间为每天7:00~19:00,光暗比为12h∶12h。同潮间带底栖藻类所获自然光光照周期基本保持。
1.2 试验设计 养殖池内养殖用水体积为3.25t,共养殖37条条纹斑竹鲨,其中大小为50~80cm的条纹斑竹鲨有22条,15~17cm的15条。试验为期60d,每日上午9:00和下午3:00进行投喂,分别投喂沙丁鱼300g、200g。试验期间分别仅采用生化池+暂留池、蛋白分离器和ATS系统处理养殖用水,整个试验期间不换水。养殖用水由出水口分别流经生化池、蛋白分离器和ATS系统,再分别流入养殖池。
1.3 水样采集及相关测定方法 条纹斑竹鲨养殖池内设置2个取水点,每个取水点取2个平行水样。每隔3d水样一次,按照海洋调查规范第4部分:海水化学要素调查(GB/T12763.4-2007)相关方法测定养殖水体中NO3--N、NO2--N、NH4+-N和PO43--P的含量:NO3--N(锌镉还原法);NO2--N(重氮-偶氮法);NH4+-N(次溴酸钠氧化法);PO43--P(抗坏血酸还原磷钼蓝法)。用盐度计、温度计、便携式pH仪、溶解氧分析仪分别测定养殖水体盐度、温度、pH、溶解氧变化情况,试验期间测得盐度、温度、pH、溶解氧结果如下:盐度31%~33.5‰,温度21.9%~26.9℃,pH8.0~8.06,溶解氧7.7~7.8mg/L。
1.4 底栖藻类收获及测定 每7d收集一次附着基上的藻体,用毛刷刷下的藻体在105℃先烘15min,随后将温度降至65℃再烘5~6h至恒重后称重。
2 结果与分析
2.1 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NO2--N的影响 由***2可知,NO2--N含量基本维持在0.03~0.07mg/L范围内,略有下降的趋势,说明这个系统能够有效吸收养殖过程中由于投饵、粪便等正常养殖活动产生的NO2--N。
2.2 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NO3--N的影响 由***3可知,NO3--N的含量维持在5.64~9.87mg/L范围内,基本趋于稳定,说明这个系统能够有效吸收养殖过程中产生的NO3--N。
2.3 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体NH4+-N的影响 如***4所示,条纹斑竹鲨养殖池水体NH4+-N的含量基本维持在0.03~0.07mg/L范围内,说明这个系统能够有效吸收养殖过程中产生的NH4+-N。
2.4 藻丛刷系统对条纹斑竹鲨养殖水体PO43--P的影响 条纹斑竹鲨养殖池水体PO43--P的含量基本维持在1.33~1.78mg/L这个水平范围内(***5),基本趋于稳定,说明藻丛刷系统能够有效吸收养殖过程中产生的PO43--P。
2.5 附着藻类收获生物量 人工聚乙烯筛绢上生长的底栖藻类主要由丝状绿藻组成,且在整个实验期间能保持较好的稳定性和连续性。由表1可知,试验期间收集到藻类的干重,每7d藻类收获量保持在2.584 5~2.720 4g范围内,周期性藻类收获量差异不大。
3 结论与讨论
3.1 观赏鱼养殖中的水质净化技术 在人工养殖水体尤其是观赏水族养殖过程中,各营养物质的来源主要是饵料的投入和养殖对象自身的排泄物,大量营养物质的积累易导致水体恶化。水质日常维护及净化多采用物理方式和生物方式滤除营养盐,无论采用何种方式的最终目的是去除水体中过量的N、P等营养盐或将对养殖对象有害的NH4+-N和NO2--N转化为相对无害的NO3--N[10]。不过观赏鱼对NO3--N也有一定的耐受范围,50mg/L或者更低浓度是其耐受上限。由此可见,传统的水质净化方法存在一定的局限性,而藻丛刷系统的出现可以有效地解决这一问题。
3.2 藻丛刷系统水质净化技术 藻从刷具有设计简单,材料廉价,对运行环境条件要求较低等特点,在水质净化和废水处理方面已经有了一定的应用。藻丛刷基质上附着的大量藻类能够充分利用不同形式N源P源作为营养源,既有效降低了NH4+-N和NO2--N,又有效地降低了NO3--N浓度[11-12],N、P去除效果好。由本次研究表明,在持续投喂和不换水的条件下,60d内条纹斑竹鲨养殖水体的NH4+-N、NO2--N和NO3-N均未出现明显升高,说明借助于底栖藻类对氮磷的吸收特性构建的ATS系统,可吸收养殖鲨鱼因代谢、投饵产生的N、P营养盐,进而使养殖水质维持在稳定水平。表明藻丛刷系统对该水体有着明显的净化作用。马沛明等指出,底栖藻类对NH4+-N较为敏感,当水体中同时存在NH4+-N和NO3--N时,水网藻、刚毛藻水绵等大型绿藻首先利用NH4+-N,待NH4+-N下降到一定程度后,开始利用NO3--N[7]。关于其作用机理也早有报道,由于藻类不能产生有活性的硝酸还原酶,当水体中的NH4+-N浓度很低或近于消耗完时,底栖藻类才NO3--N进行吸收和利用[13]。同样,藻丛刷系统对对奶牛场废水和生活污水中的TN、TP的去除率高达46%~90%[14-15]。与此同时,藻丛刷系统中基质上附着的藻类也具有一定的潜在应用价值。因此,利用藻类处理循环水条纹斑竹鲨养殖水体,具有成本低、能耗少、效率高、收益大、出水溶解氧含量高等特点,是一项非常有潜力的生态环保技术。
3.3 影响藻丛刷系统水质净化效率的因素 藻丛刷系统操作简便,运行过程中不需特殊手段,只要提供合适的基质和光照,控制特定的流速就能正常运行。为了提高藻丛刷系统水质净化效率,本研究自制的藻丛刷水质净化系统由2支日光灯置于藻丛刷处理缸上方提供光照,光照时间为每天7:00~19:00,光暗比为12h∶2h,同潮间带底栖藻类所获自然光光照周期一致。采用瀑布式水流设计促提供适宜流速使底栖藻类生物量达到最高。可以作为藻丛刷系统应用于观赏水族净化的参考。
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水净化系统篇5
国内洁净手术部多为双走廊式设计,这种密封式结构虽然密闭性和保温性能良好,但对室内空气和温湿度控制也提出了更加严格的要求。文章从冷热源的设计、设备层的空间问题、加湿器的选择等方面提出了在建设洁净手术部工程中的几点建议。
关键词
洁净手术部?工程建设?冷热源系统
设备层空间
Abstract
In China, clean operating department mostly double corridor type. This structure has a good airtight and insulation; however, it put forward higher requirements in the indoor air temperature and humidity control. This article put forward some suggestions about the construction of clean operating department. For example, design of hot and cold source, design of device level space, choice of humidifier, etc.
Keywords
Clean operating department Construction
Heating and cooling systems
Equipment floor space
doi:10.3969/j.issn.1671-9174.2012.07.005
一、关于冷热源系统的设计
目前,我国的洁净手术部的平面方案设计比较流行的是双走廊设计,即采用洁净走廊和清洁走廊分开洁净物品、人员和污物的流向,这种布置方式使洁净手术室基本上都处于建筑物的内区。另外,洁净手术室通常采用密封式结构,密封性、保温性良好,手术室的室内温度基本上不受外界环境的影响。同时,洁净手术室内的人员、灯光、医疗设备的散热量也相对较大。
因此,洁净手术室在空调系统上存在不同于一般建筑房间的长时间制冷降温需求,在室外环境温度16℃ 或更低的时候,一般的建筑环境已经不需要空调系统来进行制冷降温,但是洁净手术室仍然需要,甚至在室外环境低至10℃时,洁净手术室仍然需要制冷。
另外,洁净手术室的室内温度和湿度都是重要的检测指标,湿度更是会影响到室内细菌的繁殖,《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002要求洁净手术室的室内环境湿度必须控制在40%~60%之间。所以,在夏季的净化空调系统中一个重要的工作就是除湿。而对除湿效果起到关键作用的是系统冷冻水的水温必须足够低,最好能达到7℃,一般不能超过8℃。这也是洁净手术室净化空调系统不同于一般建筑空调系统的重要一点。
以往的很多工程项目,洁净手术部净化空调系统的冷源通常都和大楼的主冷源合用。在过渡季节,大楼多数房间已经不需要制冷,甚至已经需要取暖,大楼冷源系统只能停止供冷,导致洁净手术部没有冷源供应,室内温度无法降低。
洁净手术部净化空调系统的冷源和大楼的主冷源合用的另外一个弊端,就是由于系统管道较长的原因,或者是希望提高冷冻机组出水温度节省能耗的原因,导致到达净化机房的冷冻水温度通常无法达到净化空调系统要求的7℃~8℃,从而严重影响了洁净手术部净化空调系统的除湿效果。
解决以上问题的办法,可在大楼总体设计时,考虑洁净手术部的空调系统的需求特点,为洁净手术部设计一套***的冷源系统,并采用***的管道连接至洁净手术部净化空调机房,管道尽量短捷,保温效果要做好,保障其使用上的***性,保障冷冻水的水温达到7℃~8℃。
另外一个方案,就是在洁净手术部建设时,另外增加***的冷源机组,供夏季和过渡季节使用。
二、关于设备层的空间问题
洁净手术部的净化空调系统的主要设备为医用净化空气处理机组,其肩负了通风、过滤、降温、除湿、加热、加湿等多项功能,其体积比较大。一台供应一间Ⅰ级手术室的净化空气处理机组的尺寸通常大于3600 mm×1400 mm ×1300mm,加上200mm的设备基础,其安装空间净高最少需要1600mm。
除了净化空气处理机组外,净化空调系统还必须配置净化风管、风系统阀门、消音器、水系统管道及阀门、配电自控柜及线路、高效过滤器及层流送风天花等。除了高效过滤器和送风天花,其他的设备均需要安装在设备层,这就需要设备层有充足的空间来安装这些设备。
设备层的空间除了要有足够空间安装各种大型设备外,还需要预留一定的位置和通道供维护管理人员对净化空调系统进行维护和维修工作,如更换过滤器,检查风机、电机、加湿器、自控系统及各种阀门等。
通过多个工程的实地观察,发现部分项目的手术部净化设备层层高非常低,建筑层高通常只有2.1m,梁底高度只有1.6m,设备安装非常困难,导致工程安装质量下降;工程完成后由于没有足够的检修空间,系统设备无法得到恰当的维护保养,很快就出现各种故障。个别项目需要更换风机,却由于没有足够的搬运通道,导致必须拆除系统风管才能实现更换。
所以,建议甲方及大楼设计单位在大楼设计阶段就需要重视设备层的空间要求,建议设备层层高大于2.8m,梁底净高大于2.2m。另外,如果设备层还需要兼负管道转换层的作用,层高高度还需要适当加大。
三、各种类型加湿器的选择
水净化系统篇6
Abstract: multi-function water purification vehicle ( hereinafter called water vehicle as short) is a small outdoor water supply system, it can change high-turbidness water such as river water and lake water to be clean life water after preliminary purification treatment, this water reaches《life water health standard》(GB5749-2006). Then change the life water to purification water after deep treatment, this water reach 《drinking water health standard》(CJ94-2005), and can be used to drink directly by soldier or outdoor worker.
主题词:净水车、净化、高浊度
中***分类号:TF803.25 文献标识码:A 文章编号:
Key word: water vehicle, purification, high-turbidness
1 引言
净水车的净水系统采用陶瓷膜组加反渗透的工艺流程,可以将高浊度的江水、河水湖水等做为原水、经过前期处理后,使高浊度的水变成洁净的生活用水,该工艺简洁、净化效率高、效果可靠,可以实现对高浊度等地表水的快速净化,适用于野外、缺水等情况的应急救援。
2 方案设计
2.1 净水车组成
净水车由底盘、副车架、方舱、净水系统等组成,净水车布置如下所示:
1-底盘 2-副车架 3-方舱 4-净水系统
2.2 净水系统
净水系统是净水车的核心组成部分,它的主要工作原理是由柴油(汽油)发电机提供动力源,通过陶瓷膜+反渗透的工艺流程来净化水,经过净化处理的水可以储存在净水车上的软水袋内,净化水的过程中采用PLC进行控制。根据用水要求的不同,陶瓷膜+反渗透的净水工艺可以制取两种水,分别是生活水和饮用水,其净化工艺流程如下:
生活水净水顺序为:原水潜水泵螺旋旋流分离器循环泵陶瓷膜过滤器活性炭过滤器紫外线杀毒器软体水袋。
饮用水净化顺序为:原水潜水泵螺旋旋流分离器循环泵陶瓷膜过滤器活性炭过滤器高压泵反渗透膜紫外线杀毒器软体水袋。
整个净水工艺当中主要的净水流程是分离器Ⅰ(螺旋旋流分离器)、分离器Ⅱ(陶瓷膜过滤器)、分离器Ⅲ(反渗透过滤器)。
2.2.1 分离器Ⅰ
螺旋旋流分离器是水处理系统的主要组成部分,采用不锈钢材料,作用是对原水进行预处理,沉淀水中含有的泥沙,去除水草等大颗粒杂质。其作用原理是:原水由潜水泵提升经输水管以较高的流速从切线方向进入螺旋旋流分离器,原水沿着分离器内壁作螺旋运动,在离心力的作用下水中粗大杂质被分离去除,并随污水管道连续排除。
2.2.2 分离器Ⅱ
陶瓷膜过滤器是净水系统主要的净化工艺,陶瓷膜是绝对过滤介质,能使所有比膜孔大的粒子全部截留,去除细砂、悬浮物、胶状物、微生物、大分子颗粒等不溶于水中的杂质及部分溶解杂质,过滤精度能达到0.2μm。并且陶瓷膜具有强度高,耐磨损,通量大,性能稳定等特点。
考虑到水净化时的回收率因素,需要配置一定数量陶瓷膜,组成陶瓷膜组。陶瓷膜组采用串联的结构形式。在压差作用下,透过陶瓷膜组的水为净化水,被截留的杂质随着浓缩水一起排出。
2.2.3 分离器Ⅲ
反渗透工艺在实际运用中主要用于去除水中溶解性盐、离子、微粒、高分子有机物等,还能滤除水中的细菌、病菌、热源等致病物质。反渗透法是目前世界上最有效、最普遍的水深度净化工艺方法。反渗透可脱除原水中99%以上的可溶性盐类离子。
2.3 系统功率计算
净水工作时,在潜水泵、循环泵、高压泵是主要的耗能单位,其主要功率计算为:
式中:
P - 为水泵功率,单位为千瓦(kW);
N – 为水泵轴功率, 单位为千瓦(kW);
η – 为水泵安全系数(通常取1.1-1.2);
Q – 为水泵流量,单位为m3/h;
H – 为水泵扬程,单位是m;
g – 为水泵效率,一般流量大取大值,流量小取小值,取值范围(0.6-0.85);
最后发动机功率:
为发动机功率,为潜水泵功率,为循环泵功率,为高压泵功率,为净水车内顶灯等功率。
3 结论
综上所述,该净水车方案设计合理,净水工艺简洁、可靠。是一套行之有效的技术方案。
参考文献:
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水净化系统篇7
论文摘要:采暖循环水系统存在的主要问题是换热设备的结垢影响换热效率;系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染,管网末端散热器铁垢沉积、堵塞,影响散热的问题。
一、暖气供水质量要求
热水热力网(热电厂区域、锅炉房或间供系统)悬浮物≤5mg/L总硬度≤60mg/L(CaCO3)溶解氧≤0.1mg/L含油量≤2mg/LpH值(25℃):7~12
其它指标应符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-85,当系统有不锈钢、铜,铝等Cl-含量不高于25mg/L;当系统中无钢制散热器时,可不除氧;当采用加药处理时补水水质标准:pH值:7~12悬浮物≤20mg/L总硬度≤600mg/L含油量≤2mg/L集中供暖执行城市热力网设计规范C***34—2002或执行HG/T3729—2004标准。
二、采暖循环水系统存在的问题
采暖循环水系统存在的主要问题是换热设备的结垢影响换热效率;系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染,管网末端散热器铁垢沉积、堵塞,影响散热的问题。由于采暖循环水在经过换热设备时温度上升,会析出大量水垢,这些水垢会紧贴在换热设备内表面,影响换热效率。另外,采暖循环水在封闭的系统中运行,运行温度为95℃~75℃。由于系统长期在高温环境下运行,系统管网、设备腐蚀情况比较严重。造成系统中杂质不断增多,水的色度、浊度不断提高。如果系统中配备的过滤装置不尽合理,将无法去除悬浮于水中的铁锈等杂质。随着系统的运行,水质中的杂质就会在水流速度较慢的散热器等末端装置内沉积下来,导致管网堵塞。使系统运行工况恶化。这就是采暖系统存在的主要问题。
三、净化采暖循环水的方案
1、通常的水处理方案A、采用软化的方式目前在采暖循环水系统的水处理中,通常采用软化水方式,即在补水系统安装钠离子交换器,将水质软化后注入循环系统。但软化水只能解决采暖循环系统中换热设备结垢的问题,而无法解决系统的主要问题——腐蚀问题和管网的堵塞问题。相反,软化水还会加剧管网的腐蚀,加速采暖循环水运行工况的进一步恶化。采暖循环系统存在的问题是综合性的,需要进行综合处理。B、电子水处理器和过滤器来解决问题目前,在国内水处理市场上,各种物理法水处理设备主要以解决防垢、缓蚀、杀菌为主。但在封闭式采暖存在的问题是腐蚀和悬浮物的去除问题。使水中的悬浮态杂质稳定在20mg/l以下。而以往在系统中安装的各种电子类水处理设备配套Y式过滤器、除污器等方式,由于普通过滤器过滤精度低,因此无法满足系统对水质的要求及对水质的控制。
2、水医生系列设备解决方案1.解决方法:(1)在换热设备进水口前安装防垢专用设备“水垢净”,防止换热设备结垢。(2)在系统总管安装防腐专用设备“黄水清”采用物理场射频式水处理设备,从根源上缓解系统腐蚀。该项功能已通过国家腐蚀与防护中心的检测,证明物理场射频式水处理设备较不采取防腐处理的系统缓蚀能力提高2.5倍。(3)在系统总回水管安装超净过滤设备“铁锈一扫净”设备,通过电晕效应场,活性铁质滤膜、机械变孔径三位一体的高精度过滤功能控制系统水质。使水质长期处在HG/T3729-2004标准范围内。彻底解决由于水质问题引发的系列问题。(以上设备也可选用具有综合处理功能的“全程处理器”替代,黄水清、铁锈一扫净上期已介绍)。2.注意事项(水垢净):(1)设备结垢超过3mm时,应先采取化学清洗后,再安装“水垢净”。公司提供化学处理的配套服务。(2)输水管道除垢防垢及较远距离用水系统防垢时,经“水垢净”处理后的水以30min为基本距离,超过基本距离时,应采取串联接力形式。(3)分体设备的控制箱与设备本体之间的距离不大于3m,(设备配置的电缆长度为3m。用户不能自行改动)设备旧垢安装“水垢净”二~三个月可以清除水垢。(具体时间需视被处理系统的具体参数而定——流速、水质、温度及温度变化,流速变化、排污次数和时间等等)(4)排污:安装“水垢净”后,被处理系统应定期排污。排污次数、时间应根据系统的具体情况而定。否则,会形成“二次垢”,造成设备防垢功能失效。
四、净化供暖循环水的方法分析
水垢净的工作原理:其原理是利用物理方法,在不改变水的生化属性的前提下,通过耗用电能,经过设备的物化处理,来达到防垢、除垢的目的。水经加热形成水垢,一般需经过三个过程:晶核生成——逐渐长大——沉淀、烘烤。经过这三个过程后,水垢就会形成并逐渐增厚。“水垢净”的工作原理是从二个方面来解决这个问题。一是通过换能器将特定频谱的射频能量转换给被处理介质——水,使成垢离子间的排列顺序、位置发生扭曲变形。当被处理的水被加热时,需经过一段时间才能恢复到原来的状态——即所谓“时间软化水”。故在此段时间内,成垢的机率很低,从而达到防垢的目的。二是通过换能器,“水垢净”能连续发射出与水垢自振频率相近的波,使其在一定范围内产生共振效应,使旧垢逐渐松软、脱落,从而达到除垢的目的。由于“水垢净”防垢除垢的原理是“时间软化水”的概念,故处理后的水须直接进入换热设备,即设备必须靠近换热设备安装。它的优点是设备体积小,不占地,安装操作简单,运行费用低,对水质、环境无污染,是各种设备防垢除垢的最佳选择。功能参数:①防垢有效率:>98%除垢有效率:>95%②适应水质:总硬度
水处理设备“水垢净”主要由转换器和控制器二部分组成。转换器由换能射频器及壳体组成,换能射频器根据处理水量的大小、水质情况,陈列排布。控制器由电子元器件、集成电路、调压器、散热器等组成。
使用安装注意事项:将设备与系统管路安装完毕,调使合格后,接通设备主体配电箱上的电源(220V/50HZ,配电箱指示灯显示绿色,即可正常运行。当系统停止运行时,水垢净也应断电停止使用。禁止在无水状态下长时间开启设备。重要部位可采用旁通式安装,以便在不停机状态下检修设备。循环系统应配套“铁锈一扫净”以便收集并排放水中的杂质、悬浮物。浓缩倍数应控制在4以下。系统长期停止运行或季节性停止运行,均须在系统停止运行前,向水中投加适量的缓蚀剂,并采用满水湿保护的方法以减少腐蚀,保护系统换热器、锅炉安装“水垢净”后,应视水质情况定期排污。安装形式及位置
1.***原则:一般情况下,每台换热器、每个***的结垢设备,应单独配备一台设备。
水净化系统篇8
关键词:污水 净化 SPR
一.概述
社会的发展和人民生活水平的提高,纸制品消耗量迅猛增长。中国是造纸业大国,中国纸的产量居世界第四位,制浆造纸工业是中国国民经济的重要产业之一。中国造纸工业废水排放量占全国工业污水排放量的六分之一,对环境的危害是十分严重的,它是中国工业污染防治的难点问题之一。
碱法制浆造纸的蒸煮黑液已确认应采用碱回收方法治理;造纸机白水污染负荷较轻,不难处理;打浆机和精浆机洗浆、选浆、漂白过程产生的中段废水则是当今造纸污水治理的焦点。
碱法制浆造纸的中段废水呈褐色,PH 6~7,悬浮物含量为1000毫克/升以下,CODcr为1000毫克/升左右。污水中不溶性污染物主要有纤维物质;溶解性有机物质主要是木素,糖类。
反应式可写为:RONa + H ---- ROH ¯ + Na
无机高分子药剂还与污水中的某些有机污染物反应,使它们从污水中析出。
我们还向污水中投入另一种无机高分子电解质,在水中可电离为带正电的高价离子,使污水中离子密度相对增大,使污水中造纸填料和细小纤维构成的胶体微粒之电场作用范围的扩散层空间容积缩小,而降低了溶胶体系的稳定性。另外,带正电的高价离子与带负电荷的胶体颗粒相碰时亦起着电中和的作用。高分子电解质有较高的分子量,还能起到一定的架桥絮凝作用。
同时还投入水溶性长链状有机高分子聚合物,链状分子有若干官能基团,靠静电吸引和吸附作用,一端吸附在絮团或胶粒表面,伸展出去的另一端再吸附在其他絮团或胶粒上,形成更大的絮团,即起到良好的架桥絮凝作用。
总之,几种药剂同时发挥各自的作用和综合交联作用,既去除了溶解态的有机污染物(COD)、色度、又去除了悬浮物杂质。 经过此净化工艺处理后的出水, pH 7,悬浮物(SS)含量小于3毫克/升, 浊度低于3度,水质透明,完全可以送回上一道粗浆洗浆工序使用,不必外排。
采用上述工艺配方,运用SPR-0.5型高浊度污水净化器及其系统,在湖北XX芦苇制浆造纸厂现场进行了造纸中段废水的连续开机运行试验,效果良好:净化后出水的悬浮物SS
(见净化前后水样实照)
处理前后水样对比照片
实践证明,物理化学法净水工艺与高效率的高浊度污水净化器之流体力学结构相配合,不但能净化含悬浮物(SS)很高的无机污水,而且可以快速净化含有有机污染物(COD)的高浓度有机污水,使物理化学法污水净化技术的适用范围有了重大突破,打破了唯有生物化学法才可能适用于处理高浓度有机污水的传统观念。
二.湖北XX纸业有限公司污水排放现状
黑液及中段污水外排实况 碱提工段污水排口之一
三. SPR污水净化装置系统现场开机运行试验
1. 开机运行试验目的
我们引进最新美国发明专利SPR污水净化技术,用SPR-0.5型污水净化装置系统在湖北XX纸业有限公司进行现场造纸中段污水处理开机运行试验,以探讨新的造纸中段污水净化工艺技术及设备的适用性,以期达到净化和循环回用的目的。
2. SPR污水处理系统净化工艺原理
SPR污水净化工艺及其系统:包括物化工艺和SPR污水净化器两大部分组成,是一套纯物理化学法处理装置系统。首先,通过化学方法使溶解状态的污染物(木质素)从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;加入经济而又高效的吸附药剂,吸附污水中的污染物;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在SPR污水净化器内使絮体和水快速分离;污水经过罐体内自我形成的致密悬浮泥层过滤之后,起到了精细过滤的作用,出水可以送回上一工序作为粗浆漂洗的工艺用水回用,不再排放。当罐体内形成的悬浮泥层达到一定量后,依靠点涡流动形成的向心力、过滤水力学形成的牵引力和自身的重量,被快速引入污泥浓缩室沉降分离,当污泥浓缩室蓄满时可定期排出。其优点为:整套SPR系统装置结构简单,工艺流程短(只有30分钟),完全不是用传统的机械过滤滤料来过滤悬浮物,以实现深度处理,SPR污水净化器在常压状态下工作运行,系统设备一次性投资少、药剂和电力消耗等处理污水的运行费用低,操作维修简便等。
3. 开机运行试验工艺流程
试验过程中,我们将湖北XX纸业有限公司生产过程中排出的中段污水直接引入SPR污水净化系统调节池,在SPR调节池内靠水力搅拌混匀,靠污水泵将调节池的污水吸入SPR污水净化器管路系统,同时在污水泵前的负压端加入四种药剂,药剂和污水是通过污水泵叶轮、蛇形反应管和瓷球反应罐的组合作用下完成混合的;然后送入SPR污水净化器完成混凝、絮凝、过滤、污泥浓缩及分离等净化过程,处理后的出水直接流入回收清水池。
其具体工艺流程如下:
湖北XX纸业公司
中段污水排水沟调节池污水泵SPR污水净化器回收清水池
加药 加药
4. 开机运行试验内容
2003年10月16日—10月17日,在湖北XX纸业有限公司现场进行SPR污水净化系统装置开机运行试验。靠水泵将湖北XX纸业有限公司中段污水连续吸入SPR系统,系统处理造纸中段污水水量:0.5立方米/小时,经过30分钟净化工艺流程,处理后出水连续流入清水池。使用药剂为SPR-1、SPR-2、SPR-3和SPR-5等4种。观察了SPR系统排出的污泥状况,污泥含水率低、流动性好。采样并测试处理前后污水中悬浮物、浊度、CODcr、pH等数据。
在湖北XX纸业有限公司现场SPR系统开机运行处理造纸中段污水实照
水净化系统篇9
关键词:制药;节能;空调系统;
中***分类号:TE08 文献标识码:A
一、 项目需求背景:
上海海利生物技术股份有限公司是农业部动物防***生物***苗的定点生产厂家,根据国家《兽用药品生产规范》规定,生物***苗的生产必须在符合国家GMP规定的特定净化级别的净化厂房内进行组织生产,净化厂房内的生产环境必须保证规定的温度和湿度。海利公司的一期和二期厂房全部建设成为符合国家GMP规定的净化厂房。
为了维持净化厂房的正常运行,保证净化厂房的温度(18℃ - 26℃)、净化级别和洁净度符合《兽用药品生产规范》的要求,保证正常、安全的生产,净化厂房必须全天24小时进行连续运转。作为净化厂房保障设备之一的中央空调系统也是必须全天24小时运行。因此,中央空调是公司各种运行设备中的耗电大户之一,中央空调的节能改造显得尤为重要。
中央空调主要有两大部分组成:
1、 冷水机组、冷冻水循环系统和冷却水循环系统
2、 通风系统
中央空调的闭环自动控制系统的技术原理,就是通过一个专门研制的自动控制系统,把中央空调的三个组成系统:冷水机组、冷冻水循环系统和冷却水循环系统进行优化、协调和联动运行。
一般来说,设计院在为公司进行厂房设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大的工况进行设计,并且一般还会留 10-20% 设计余量。然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,这样就存在较大的富余。
根据现场实际测试,中央空调设备90%的时间在70%负荷以下波动运行,所以实际平均负荷小于设备满负荷,特别是在环境温度比较低,冷气需求量较少的情况下,冷水机组的实际负荷量比较低,这样就使得冷却水循环系统和冷冻水循环系统长期处于“大流量小温差”的现象,造成实际需要负荷与最大功率输出之间的矛盾,使大量的电能白白浪费,给中央空调使用单位造成巨额电费支出,增加了运营成本。
所以经过节能公司的介绍和推荐,经过海利公司的调查、论证,决定在中央空调系统中采用闭环控制来进行节能改造。经过闭环自动控制改造后,中央空调系统可以节约大量的运行费用。
项目的主要的意义在于:
1) 利用闭环控制,可以节约大量的电力能源。
2) 利用闭环控制,可以减少净化厂房的温度波动性,保证生产的安全。
利用变频调速器控制冷却水系统水泵和冷冻水系统的水泵,可以有效延长水泵、阀门和管道的使用寿命。
二、 主要实施内容及考核指标:
(一)、实施内容:
本项目是通过安装专门设计的自动控制系统和传感系统,将运行中的中央空调系统的冷水机组、冷却水循环系统和冷冻水循环系统形成了一个闭环控制系统,具体描述为:
冷冻水温度变化 冷冻水流量变化
冷水机组负荷变化自动控制系统
冷却水温度变化 冷却水流量变化
1、 调整冷冻水的流量
当环境温度降低,净化厂房内的热负荷减少时,实际需要的通过循环冷冻水传送的冷量相应减少。
安装在冷冻水循环系统中的压力变送器传送的信号,反馈到
自动控制系统。自动控制系统根据冷冻水循环系统的循环压力,自动
调整冷冻水系统的循环水泵的转速,达到实时调整冷冻水流量的目的,
减少了冷冻水系统的循环水泵的能耗。
2、 调整冷水机组负荷
安装在冷冻水循环系统中的温度变送器传送的信号,反馈到自动控制系统。自动控制系统根据冷冻水循环系统的温度变化,自动控制系统反馈控制冷水机组,自动调整冷水机组的运行负荷,减少了冷水机组的能耗。
3、调整冷却水的流量
安装在冷水机组中的压力变送器传送的信号,反馈到自动控
制系统。根据冷水机组的排气压力,自动控制系统反馈控制冷却水系
统,自动调整冷却水系统的循环水的转速,达到实时调整冷却水流量
的目的,减少了冷却水系统的循环水泵的能耗。
通过对冷水机组、循环冷却水系统和冷冻水循环系统的运行
参数的监测、动态分析和跟踪预警,使冷水机组、循环冷却水泵和循
环冷冻水泵的负荷都保持在一个恰当的负荷,在保证输送足够冷量的
前提下,使耗电量最小,使节能效果达到最大化。
采用闭环控制系统控制中央空调系统,使中央空调系统的三
部分:冷冻水循环系统、冷却水循环系统和冷水机组能够根据热负荷
的变化同步随时调整运行负荷,有效克服了“大流量、小温差”的浪
费现象。根据节能公司的成功经验和测算,经过海利公司的调查,在
电子行业和同行业中,采用闭环控制系统运行的中央空调系统,尤其
是我公司中央空调的冷却水循环泵是75千瓦,冷冻水水泵是55千瓦,
都是大功率的循环泵,在每年的10月份到次年的3月份,由于周围
环境的温度比较低,所以净化厂房所需要的冷量也相对比较少,所以
中央空调进行闭环控制节能效果尤其明显,所以经过节能公司的综合
测算,如果采用闭环控制系统的运行,节约用电整体能够达到20% —
30%。(我们采用保守数据,按照25%计算)。
其中:自动控制系统和各种传感装置是关键设备,需要购置,申
请专项支持。
需要解决的具体关键技术包括:
1、 系统允许输送冷量自适应计算和动态评估技术。
2、 高精度、稳定的信号变送系统。
3、 高质量的控制模块和变频调速器
(二)、考核指标:
本项目采用专门设计的自动控制系统,实现了中央空调系统的
三个组成部分之间的协调、优化运行,使中央空调系统能够以最小的
耗电量,生产满足生产需要的、稳定的冷冻水。通过自动控制,使三
个系统的运行负荷始终都维持在一个合理的负荷状态,从而比较大地
降低了中央空调系统的运行耗电量,节约了大量的运行费用,节约用
电的效果非常明显。同时保证了减少净化厂房的温度的波动,保证了
净化厂房的稳定运行,保证了稳定生产和安全生产。
参考文献:
[1] 斯派莎克工程(中国)有限公司 《蒸汽和冷凝水系统手册》 --上海科学技术文献出版社 2007.1
水净化系统篇10
上海市复旦大学附属中山医院是卫生部部属综合性教学医院,为综合性三级甲等医院。心脏、肝癌、肾脏和肺部疾病诊治是医院的重点和特色,在国内处于领先地位。其中肝肿瘤、心血管病两学科为上海市临床医学中心。
本工程共包括地下层、肝肿瘤和心血管病临床医学楼(以下简称两中心)、科技楼、儿科门急诊部4部分,建筑总面积约为178000m2。地下层共3层,使用功能区为体检中心、患者用品服务部、医疗书库、车库、动力站等,战时为急救医院和人员掩蔽所。两中心共15层,是集病房、门诊室、急诊室、手术室、医技区、办公区为一体的医疗综合楼。科技楼共15层,由科教楼和实验研究楼两部分组成。儿科门急诊部共5层,使用功能为儿科门急诊、各科检查等。
二、设计参数
(一)室内空气计算参数
各主要功能房间的室内设计参数按照《采暖通风与空气调节设计规范》和《医院洁净手术部建筑技术规范》来选取,此处不再赘述。
(二)空调总负荷
空调系统夏、冬季负荷采用空调负荷计算及分析软件进行计算,按各项逐时负荷的综合最大值确定。
空调系统的夏季冷负荷为19.0MW,冬季热负荷为12.7MW。
(三)蒸汽用汽量
本工程用汽单位为洗衣房、3个厨房、3个热交换机房、中心供应室、净化空调加湿及除氧器加热用汽共10个。经过计算并参照中山医院已建院区的用汽量数值,确定本工程蒸汽总用汽量为17t/h,供汽压力为0.8MPa,在各用汽点减至工作压力后供用汽单位使用。
三、动力站设计
本工程设置集中供冷、供热。锅炉房位于院内绿地下的地下二层(地下一、二层上下连通),其四周上下均远离人员密集场所及主要疏散口。制冷机房位于院内绿地下的地下三层(在锅炉房下面)。
(一)锅炉房设计
根据蒸汽用汽总量,采用3台单台产汽量为6T/h,饱和蒸汽压力为1.0MPa的燃气锅炉,互为备用,常年运行。锅炉年检期间2台锅炉负荷满足最大蒸汽负荷的70%。设1台换热能力为2×0.24MW的汽-水智能换热机组制备60℃~50℃热水,用作夏季净化空调的常热水热媒,内配常热循环水泵。除中心供应室和用于除氧器加热用的蒸汽凝结水不回收外,其余的蒸汽凝结水若没被污染均回收利用。
本工程的大型集中空调热源采用燃气热水锅炉。根据冬季空调热负荷,采用2台产热量为5.6MW(8t/h)的燃气锅炉为集中空调换热机组提供95℃~70℃的一次热水。动力站内设2台单台换热能力为2×2.8MW的智能换热机组用于生产60℃~50℃热水供冬季使用,内配空调热水循环一次泵。动力站热源系统原理***见***1。
(二)制冷机房设计
本工程的大型集中空调冷源由电制冷冷水主机负责。根据夏季空调冷负荷,采用3台制冷量为4.2MW(1200RT,10kV供电)的离心式冷水主机和2台制冷量为1.05MW(300RT)的螺杆式冷水主机,为集中空调提供6℃~13℃的大温差空调冷冻水。过渡季节及冬季仅开启螺杆式冷水主机供冷(离心机与螺杆机的制冷量配比约为6∶1)。机房内空调水管系统均采用母管制以节省机房面积。动力站冷源系统原理***见***2。
四、空调系统设计
根据医院各科室房间的不同温、湿度要求,不同的使用时间等因素,将本工程的空调系统在形式上分为:分体空调、小型集中空调、专用设备空调、大型集中空调四种形式。其中大型集中空调又分为舒适性空调和净化空调两种类型。
(一)分体空调设计
一些需要全年空调的值班控制用房(如消防控制室、电话机房、弱电机房、电梯机房及各类常年值班室等)均采用此系统,设计采用分体柜式空调器或一拖多分体空调器。
(二)小型集中空调设计
院方认为,需单独控制空调时间和计量的房间(如物业管理、物流、急诊抢救室、检验科等),其空调系统根据各自具体使用条件和负荷大小,确定其空调方式采用变制冷剂流量多联分体式空调系统(即多联机空调系统)。
(三)专用设备空调设计
各种大型医疗设备用房(如CT、PET-CT、DSA、核磁共振、回旋加速器、药品荫凉库等)均采用带***冷、热源的恒温恒湿柜式机房专用空调,其专用冷却系统均为设备厂家自配。药品冷藏库、厨房冷库等专用低温制冷设备由专业厂家设计及施工。
(四)大型集中空调设计
除上述空调系统之外的空调区域均采用大型集中空调系统。由位于动力站中制冷机房内的空调水冷主机提供供、回水温度为6℃~13℃的空调冷水,作为大型集中空调系统的冷媒。锅炉房内的燃气热水锅炉提供供、回水温度为70℃~95℃的空调一次热水,经板式换热机组换热后提供供、回水温度为50℃~60℃的二次热水,作为大型集中空调系统的热媒。
空调冷、热水系统采用二次泵变流量系统,一次泵为冷、热源侧循环泵,为定频泵定流量水系统。二次泵为空调末端负荷侧循环泵,为变频泵变流量水系统。根据空调总负荷变化确定空调主机及一次泵的开启台数,并根据空调末端负荷变化所引起的支路压差变化分别确定二次泵流量及扬程。建筑最高点设开式膨胀水箱作为空调水系统的定压装置。空调水系统共分3个***系统:冷(热)水系统、常冷水系统和常热水系统。分设3个屋顶高位膨胀水箱,空调补水经处理后直接补到膨胀水箱,并设置快速事故补水措施。膨胀水箱设电液位显示装置,接至动力站控制室。
空调末端水系统根据建筑区域及功能分区,共分为12个水系统,分别为:两中心病房周转部、两中心西侧(即心血管病中心)、两中心东侧(即肝肿瘤中心)、两中心内区(常冷、常热)、两中心净化空调(常冷、常热)、科技楼、儿科门急诊部、地下层体检中心(常冷、常热)、地下设备间(常冷)等。除两中心净化空调系统的恒温恒湿机组、两中心内区及地下层体检中心空调的水系统为四管制外,其余均为两管制。外区空调末端设备夏季送冷水,冬季送热水。净化空调、内区、体检中心的空调常年供冷、热水。常年发热的机电设备用房的空调末端设备常年送冷水。动力站分别设冷热水分、集水器,常冷水分、集水器和常热水分、集水器。水系统的冷热切换在动力站内实现。
(五)集中空调末端设计
普通空调末端风系统按科室功能分区。门诊大厅、患者需用品服务部、大会议厅、***书馆、书库等大空间房间均采用低风速单风道全空气系统,其余房间均采用风机盘管+新风系统。
每层每个科室分区均设新风机房。冬、夏季空调新风采用新风机组将经过处理的过滤新风直接送入空调房间,过渡季节新风不做处理,仅过滤后直接送入室内,另外冬季内区空调新风仅做防冻加热后直接送入空调房间。同时组织机械排风以保证室内新风的摄取。
新风进风口及空调回风口均设低阻的粗效和中效过滤器。新风机组和全空气空调机组的新风进风口设与机组联动的电动风阀,当新风机组和空调机组停止运行时则联动关闭新风电动风阀,防止冬季冻裂机组的热水盘管。同时在新风机组进风口和空调机组出风口处设置空气电子净化装置。
(六)净化空调系统设计
两中心设有各种净化级别的手术室。每间手术室、百级层流病房、洁净走廊、CCU、ICU均为***的净化空调系统,其余的十万级净化辅房按科室各自合用一套净化空调系统。清洁走廊采用净化风机盘管+净化新风系统。
1.各净化空调气流组织
(1)手术室、层流病房均采用以手术台、病床为中心的一定范围内顶送风,两下侧回风。采用手术室专用天花板送风装置以保证手术、病床区域的洁净度。
(2)洁净走廊、护士站、洁净辅房及清洁走廊均采用高效过滤保温的专用净化风口送风。送、回风方式为:走廊和护士站顶送、顶回,辅房顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
(3)ICU、CCU的大厅、单间病房、***室均采用顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
2.净化空调的新风系统
(1)净化新风标准采用每间百级手术室的新风量为1200mm2/h。每间千(万)级手术室的新风量为800m2/h。每间百级层流病房的新风量为1000mm2/h。
(2)室外新风经新风口处的粗效过滤器过滤后进入净化新风机组,新风机组内设粗效、中效和亚高效三级过滤,最后送入净化空调机组。净化空调机组内设中效过滤器,室内送风末端设高效过滤器,室内回风口设阻尼过滤器。送至室内的空气经过整个过滤过程处理后充分保证了室内空气的洁净度。
(3)净化空调的温、湿度控制采取湿度优先的原则,通过冷水盘管除湿及干蒸汽加湿的方式对湿度进行有效控制。通过冷水盘管制冷及热水盘管制热的方式对温度进行有效控制。
(4)每个净化系统均单独设置排风系统,排风经低阻高中效过滤器处理后排出室外。新、排风风管上均设置定风量阀来精确控制风量。新风机组和排风机联动,通过精确控制房间新风量和排风量,使净化级别高的房间保持相对正压,以控制由内向外的气流方向,保证洁净区对与之相通的非洁净区均保持不小于10Pa的正压。同时新风风管与净化机组送风管有旁通支路,当净化机组停机或处于值班状态时开启旁通支路上的密闭电动风阀以维持房间正压。
(5)通过对各房间气流组织、新风量、洁净度、房间温湿度及房间压差的控制,使手术室各房间满足医院使用要求。
五、采暖设计
考虑到上海冬季天气湿冷,患者体质较弱,因此在病房和宿舍的带洗浴功能的卫生间内附设散热器辅助采暖,以满足患者的热舒适要求。采暖热水供回水由各房间的风机盘管支管处并联接出,供、回水温度为50℃~60℃,散热器采用壁挂式不绣钢制耐腐蚀散热器。每组散热器供、回水管均设夏季关断阀门。
六、通风及消防系统设计
地下汽车库、设备用房、动力站、柴油发电机房、厨房、洗衣房、卫生间等处均设机械排风或事故通风,自然补风或机械补风。
太平间、污物间及其他有普通异味的医技房间设机械排风,自然补风。排风系统设过滤除味装置并设有***的排风竖井,竖井出屋面处设屋顶风机与房间内的排风扇联动。
核医学科、化验室、石膏间等特殊用房的通风柜单设通风系统,通风柜断面风速为1m/s,排风经亚高效过滤器处理后高空排放。对含有放射性粉尘的废气经活性碳吸附及亚高效过滤器处理后排至屋顶高空排放。
消防系统的防、排烟设计均按照国家及上海的规范和标准严格执行。
七、节能设计
由于本工程建筑规模较大,与普通的民用建筑相比,空调通风系统的能耗在整个医院的能耗中占有最大的份额,因此,暖通方面的节能具有重要意义。因此本工程采取了多项节能措施。
大型集中空调水系统采用7℃温差的冷水,与5℃温差的冷水相比,循环水泵的流量减少28%,空调水系统配套水泵和管路均可相应的减小,节约了初投资和设备空间。另外采用了二次泵系统、变频泵及空调主机群控系统等节能措施,大幅度减少了空调系统的日常运行费用。
1200RT的空调电制冷离心主机采用10kV的中压电机供电。采用中压供电,少经过一级变电,电损少,同时在电缆、变压器的初投资方面也相对降低。
地下车库的主排风机由诱导通风系统自带的废气浓度探测装置自动控制启闭,即可保证符合车库的卫生环境要求,又可以降低运行成本。
过渡季节及冬季时内区空调的新风不经新风机组处理(仅开机组风机)或仅防冻加热后直接送入室内,以抵消部分空调热负荷,减少空调新风系统的运行费用。
动力站的锅炉烟囱均设烟气余热回收装置,回收的烟气余热用来加热热水,供洗衣房、厨房、除氧器等使用。
采取多种能量计量措施。在动力站内,分水器、分汽缸的各个支路上均设有计量水表(或热量表)、蒸汽计量表等,同时在病房、宿舍均设专用空调计量装置。
八、结束语
大型的综合性医院由于建筑布局复杂,特殊功能科室较多,并具有一定的医疗工艺要求,所以医院建筑空调要首先满足医疗工艺对温、湿度、空气洁净度等方面的要求,其次满足舒适性的要求。设计人员要根据各科室的功能、建筑的布局来合理分区、分系统,充分考虑安全、适用、舒适、节能等因素,设计出让医患双方都满意的人工空气环境,从而为医护人员技术水平的发挥和患者的身心康复提供有力的保障。 ????? (编辑 许译心)
参考文献
[1]中国有色工程设计研究总院. GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国计划出版社,2004
[2]中华人民共和国卫生部.GB 50333-2002 医院洁净手术部建筑技术规范[S].北京:中国计划出版社,2002