2021年2月22日收到中國天辰工程有限公司張宇同志發來的“石灰自動加藥成套裝置請購文件”，此文件是關于廣西中糧生物質能源有限公司三個技術改造項目中用于調節PH的石灰自動加藥成套裝置的技術要求。

廣西中糧生物質能源有限公司

　　一、項目概況

　　項目名稱及代號：廣西中糧生物質能源有限公司三個技術改造項目 T20098

　　業主單位全稱：廣西中糧生物質能源有限公司

　　項目建設地點：廣西省北海市

　　主項名稱及代號：污水處理 3020

　　設備名稱及位號：石灰自動加藥成套裝置 Z-30201

中國天辰工程有限公司

　　二、設計標準

　　加藥裝置的設計、制造應符合下列標準的最新版本但不限于此：

　　《石油化工攪拌器工程技術規定》 SH/T3150-2016

　　《石油化工計量泵工程技術規定》 SH/T3142-2016

　　《水處理用溶藥攪拌設備》 CJ/T3061-1996

　　三、設計過程

　　1、設計背景

　　石灰自動加藥成套裝置需滿足污水處理裝置調節進水PH值的要求，進水水質如下。

　　2、設計方案

　　a、原水組成，蒸發凝液 工藝廢水 生活污水 =3960m3/d ，經計算，混合后 PH 值約為 4.24 ，為便于下游工藝絮凝穩態的形成，現做石灰乳藥劑改性處理，處理后， PH=7 。

　　b、綜合以上數據，求每小時 所需濃度為 1 0% 石灰乳藥劑的投加 量，演算步驟如下：

　　已知：Q_日 =3960m3   pH_始 =4.24   pH_終 =7  制備濃度 ω=10% 【質量分數】

　　常溫 20℃ 時， Ca(OH) ₂ 的溶解度 S=0.165%

　　物質的量 n=c·v=m/M  溶解度 S=m _質 /m _液

　　解：∵ Q _日 =3960m3/d  ∴ Q _時 =3960m3 ÷24=165m3/h

　　pH_始 =4.24  則 C（H⁺）=10^{- 4.24} mol/l

　　∴ n（H⁺）= C（H⁺） ·V _時 =10^{- 4.24} mol/l·165×10 ³ L

　　中和這些H⁺ 所需消耗 OH^- 的物質的量為： n₁（OH）^- =10^{- 4.24} mol/l·165×10 ³ L

　　pH_終 =7 時，溶液中含有的 OH^-的物質的量為： n₂（OH）^- =10 ^-7 mol/l·165×10 ³ L

　　∴ 總計需要 n（OH）^-= n₁（OH）^- + n₂（OH）^- =10^{- 4.24} ×165×10 ³mol+10 ^-7 ×165×10 ³mol

　　n（OH）^-=165×10 ³ ×（10^{- 4.24}+10 ^-7）mol

　　n（OH）^-=165×10 ³ ×10^{- 4.24}mol【 10 ^-7 相差三個量級，可以忽略。】

　　n（OH）^-=165×10 ^3-4.24mol

　　n（OH）^-=165×10 ^-1.24mol

　　n（OH）^-=9.4875mol

　　n（OH）^-≈9.5mol

　　∴ 對應的 Ca(OH) ₂ 的物質的量為 9.5mol/2=4.75mol

　　∴ 所需 Ca(OH) ₂ 的質量 m _質 =n·M=4.75mol×74g/mol=351.5g

　　∴ 所需 Ca(OH) ₂ 的溶液的質量 m _液 =m _質 /S=351.5g÷0.1 65%=213030g=213Kg

　　∴ 所需 Ca(OH) ₂ 溶液的制備量 m _備 =m _液/ ω =213Kg÷10%=2130Kg

　　∵ ρ=m/v ∴ v _備 =m_備/ρ=2130Kg÷1×10 ³ Kg/m3=2.13m3

　　綜上所述，處理這些原水，所需質量分數為1 0% 濃度的氫氧化鈣的溶液的體積為 2 .13m3 。

　　因此，建議選擇最大量程為3 m3/h 的變頻螺桿泵，連鎖 pH 計實時測得的數據反饋，實現動態調節加藥量，較為適宜。

　　由于是連續制備且投加，考慮到石灰需要熟化的周期性，制備罐的容積設置在最大投加量的2 倍，較為適宜，因此選型為 5 m3 。

　　氫氧化鈣的堆密度取值0.7T/m3時，一天石灰的消耗量是213Kg×24=5112Kg=5.11T

　　對應的熟石灰的體積為V=5.11÷0.7=7.3m3

　　所以50m3的料倉，可供連續使用50÷7.3=6.85天，約一周。