2021年2月22日收到中国天辰工程有限公司张宇同志发来的“石灰自动加药成套装置请购文件”，此文件是关于广西中粮生物质能源有限公司三个技术改造项目中用于调节PH的石灰自动加药成套装置的技术要求。

广西中粮生物质能源有限公司

　　一、项目概况

　　项目名称及代号：广西中粮生物质能源有限公司三个技术改造项目 T20098

　　业主单位全称：广西中粮生物质能源有限公司

　　项目建设地点：广西省北海市

　　主项名称及代号：污水处理 3020

　　设备名称及位号：石灰自动加药成套装置 Z-30201

中国天辰工程有限公司

　　二、设计标准

　　加药装置的设计、制造应符合下列标准的最新版本但不限于此：

　　《石油化工搅拌器工程技术规定》 SH/T3150-2016

　　《石油化工计量泵工程技术规定》 SH/T3142-2016

　　《水处理用溶药搅拌设备》 CJ/T3061-1996

　　三、设计过程

　　1、设计背景

　　石灰自动加药成套装置需满足污水处理装置调节进水PH值的要求，进水水质如下。

　　2、设计方案

　　a、原水组成，蒸发凝液 工艺废水 生活污水 =3960m³/d ，经计算，混合后 PH 值约为 4.24 ，为便于下游工艺絮凝稳态的形成，现做石灰乳药剂改性处理，处理后， PH=7 。

　　b、综合以上数据，求每小时 所需浓度为 1 0% 石灰乳药剂的投加 量，演算步骤如下：

　　已知：Q_日 =3960m³   pH_始 =4.24   pH_终 =7  制备浓度 ω=10% 【质量分数】

　　常温 20℃ 时， Ca(OH) ₂ 的溶解度 S=0.165%

　　物质的量 n=c·v=m/M  溶解度 S=m _质 /m _液

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

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

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

　　中和这些H⁺ 所需消耗 OH^- 的物质的量为： n₁（OH）^- =10^{- 4.24} mol/l·165×10 ³ L

　　pH_终 =7 时，溶液中含有的 OH^-的物质的量为： n₂（OH）^- =10 ^-7 mol/l·165×10 ³ L

　　∴ 总计需要 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 相差三个量级，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

　　∴ 对应的 Ca(OH) ₂ 的物质的量为 9.5mol/2=4.75mol

　　∴ 所需 Ca(OH) ₂ 的质量 m _质 =n·M=4.75mol×74g/mol=351.5g

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

　　∴ 所需 Ca(OH) ₂ 溶液的制备量 m _备 =m _液/ ω =213Kg÷10%=2130Kg

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

　　综上所述，处理这些原水，所需质量分数为1 0% 浓度的氢氧化钙的溶液的体积为 2 .13m³ 。

　　因此，建议选择最大量程为3 m³/h 的变频螺杆泵，连锁 pH 计实时测得的数据反馈，实现动态调节加药量，较为适宜。

　　由于是连续制备且投加，考虑到石灰需要熟化的周期性，制备罐的容积设置在最大投加量的2 倍，较为适宜，因此选型为 5 m³ 。

　　氢氧化钙的堆密度取值0.7T/m³时，一天石灰的消耗量是213Kg×24=5112Kg=5.11T

　　对应的熟石灰的体积为V=5.11÷0.7=7.3m³

　　所以50m³的料仓，可供连续使用50÷7.3=6.85天，约一周。