三、软水器和阻垢剂加药装置的设备成本及运行成本
我们假设如下水样,分别计算相应的软化器设备及加药装置规模及其成本:
(A)5T/H,原水硬度200ppm(打字比较方便=mg/L),产水硬度20ppm
(B)10T/H,原水硬度300ppm,产水硬度50ppm
(一)软水器:水样(A)
①罐体规格:交换流速取值V=25m/h,Q=5T/H根据公式
L=2√(S/π)=2√〔Q/(V*π)〕
得直径L=0.505m≈500mm,常见罐体为500*1750mm,简称2069
②树脂装填量:约为罐体体积得1/2-2/3则为170-230L,我们取值200L
③周期制水量:根据计算公式:
树脂装填量(m³)*树脂交换量(meq/m³)=周期制水量(m³)*原水硬度(meq/m³)
200*2.0*系数Y=X*〔(200-20)/100*2〕
系数Y:国产取0.4(0.6*0.6),进口取0.6(0.8*0.8),具体参考厂家。
则X=44.45或66.67,相应的再生周期分别为8.9和13.3h(小时),基本符合一般10h再生周期设计经验。
④设备成本:
罐体:500*1750mm,FRP材质,单价629元(参考)
多路阀:时间型;单价550元(参考)
盐箱:单价180元(参考)
树脂费用:200L*(5-8元;国产)=1000元
设备材料成本:≈629+550+180+1000=2359元;综合成本:2500+
⑤再生盐成本:
每小时理论耗盐摩尔量=5*1000*〔(200-20)/100*2〕/1000=18mol
每小时理论耗盐质量=18*58.5=1053g
每小时实际耗盐质量=1053*2.5=2632.5g;吨水耗盐量=526.5g约等于1.5元。
备注:为保证再生效果,再生耗盐约为理论耗盐2-3倍;水处理软化盐市场价2-4元/kg
(二)软水器:水样(B)
①罐体规格:交换流速取值V=20m/h,Q=10T/H根据公式
L=2√(S/π)=2√〔Q/(V*π)〕
得直径L=0.798m≈800mm,常见罐体为750*1850或900*1850mm,简称3072或3672,我们选择750*1850mm。
②树脂装填量:约为罐体体积得1/2-2/3则为408-547L,我们取值500L。
③周期制水量:500*2.0*系数Y=X*〔(300-50)/100*2〕,
则X=80或120,相应的再生周期分别为8和12h(小时),同样基本符合一般10h再生周期设计经验。
④设备成本:
罐体:750*1850mm,FRP材质,单价1245元(参考)
多路阀:时间型;单价1299元(参考)
盐箱:单价350元(参考)
树脂费用:500L*(5-8元;国产)=2500元
设备材料成本:≈1245+1299+350+2500=5394元;综合成本:5500+
⑤再生盐成本:
每小时理论耗盐摩尔量=10*1000*〔(300-50)/100*2〕/1000=50mol
每小时理论耗盐质量=50*58.5=2925g
每小时实际耗盐质量=2925*2.5=7312.5g;吨水耗盐量=731.3g约等于2.2元。
备注:为保证再生效果,再生耗盐约为理论耗盐2-3倍;水处理软化盐市场价2-4元/kg
(三)阻垢剂加药装置:水样(A)
①设备成本:
加药箱:250元
Seko计量泵:450元
控制系统(集成):300元
设备材料成本:≈250+450+300=900元;综合成本:1200+
②药剂成本:取值3ppm
每小时阻垢剂质量=5*1000*3=15g
每小时阻垢剂费用=0.015*8=0.12元;吨水阻垢剂费用=0.024元
备注:阻垢剂单价:国产6-10元/千克;进口10-25元/千克。
(四)阻垢剂加药装置:水样(B)
①设备成本:
加药箱:250元
Seko计量泵:450元
控制系统(集成):300元
设备材料成本:≈250+450+300=900元;综合成本:1200+
②药剂成本:取值5ppm
每小时阻垢剂质量=10*1000*5=50g
每小时阻垢剂费用=0.05*8=0.4元;吨水阻垢剂费用=0.04元
备注:阻垢剂单价:国产6-10元/千克;进口10-25元/千克。
小结:
软水器及阻垢剂加药装置对比
软水器:从本质上降低了钙镁离子的结垢风险;设备初期成本较高;吨水运行成本较高
阻垢剂加药装置:以化学的方式干扰无机盐晶体的形成;设备初期成本一般;吨水运行成本低。
备注:软水器(树脂软化)对硅酸盐(SiO2)的去除几乎不起作用,而阻垢剂在硅酸盐结垢分散作用方面效果明显,此种状况下,阻垢剂是标配。
近年来随着阻垢剂国产化程度越来越高,吨水药剂费用已到了极低的程度(国产阻垢剂最新价格才4600元/吨);同时无论是工业盐还是食用盐价格都大幅度上涨,原先1元/千克的工业盐已不常见,普通水处理专用软化盐市场价已接近3元/千克,未来可能会更高。无论是客户还是生产商,都有必要根据市场的变化合理配置工艺。
作者:水处理柏枫杨
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来源:知乎
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