第五章工艺流程的设计..doc

第五章 工艺流程设计 在环境工程设计中，环境污染治理工艺流程的设计是最重要的一个环节，贯穿设计过程的始终。在整个设计中，设备的选型、工艺的计算、设备的布置等工作都与工艺流程有直接的关系，只有处理工艺流程确定后，才能开展其他工作，工艺流程设计涉及各个方面，而各个方面的变化又反过来影响处理工艺流程的设计。环境污染治理工艺流程设计是否合理，可直接影响到污染治理效果的好坏、操作管理的方便与否、初投资的大小和运行费用的高低以及处理后得到的物料能否回收利用，甚至会影响到生产工艺的正常运行。 第一节 工艺路线的选择 在实际操作中，需要处理的污染物千差万别，处理的方式和方法也是有差异的。选择工艺路线是决定设计质量的关键，必须认真对待。如果某一种污染物仅有一种处理方法，也就无须选择；若有几种不同的处理方法，就应该逐个进行分析研究，通过各方面的比较，从中筛选出一种最佳的处理方法，作为下一步处理工艺流程设计的依据。 一、工艺路线的选择原则 在选择处理的工艺路线时，应注意考虑如下基本原则。 1．合法性 环境保护设计必须遵循国家有关环境保护法律、法规，合理开发和利用各种自然资源，严格控制环境污染，保护和改善生态环境。 2．先进性 先进性主要是指技术上的先进性和经济上的合理可行，具体包括处理项目的总投资、处理系统的运行费用和管理等方面的内容，应该选择处理能耗小、效率高、管理方便和处理后得到的产物能直接利用的处理工艺路线。随着经济的发展和环境意识的提高，对于各种污染物的排放要求会越来越高，因此还要考虑处理的工艺路线要有一定前瞻性。 3．可靠性 可靠性是指所选择的处理工艺路线是否成熟可靠。工程设计中可能采用的技术有：成熟技术、成熟技术基础上延伸的技术、不成熟技术和新技术。如果采用了不成熟技术，就会影响处理的效果和环境的质量，甚至造成极大的浪费。对于尚在试验阶段的新处理技术、新处理工艺和新处理设备，应该慎重对待，防止只考虑和追求新的一面，而忽略可靠性和不稳妥的一面。必须坚持一切经过试验的原则。在实际中，要处理的污染物种类很多，有的是新的从来没有处理过的污染物，这就需要慎重考虑处理的工艺路线，一种是进行类比选择，另一种是进行试验确定。设计中考虑可靠性设计是提高工程项目质量的重要途径。 4．安全性 无论是大气污染物、水污染物，还是固体废弃物，它们中有一些是具有毒性的，选择对这些污染物的处理工艺路线时要特别注意，要防止污染物作为毒物散发，要有较合理的补救措施。同时还要考虑劳动保护和消防的要求。 5．结合实际情况 我们国家正在处于一个初级的发展阶段，经济能力、制造能力、自动化水平、环境保护意识和管理水平等各个方面都有一定缺陷，因此在选择处理工艺路线时，就要考虑企业的承受能力、管理水平和操作水平等各个具体问题，也就是说具体问题要具体分析。 6．简洁和简单性 选择处理工艺路线时，要选择简洁和简单的处理工艺路线，往往简洁和简单的处理工艺路线是比较可靠的工艺路线。同时要考虑系统中某一个设备出问题时，不至于对整个系统有较大的影响。 上述六项原则必须在选择处理工艺路线时全面衡量，综合考虑。对于需要处理的污染物，任何一种处理技术既有优点，也有短处。设计人员必须从实际出发，采取全面对比的方法，并根据处理工程的具体要求选择其中不仅对现在有利而且对将来有利的处理工艺路线，尽量发挥有利的一面，设法减少不利的因素，以保证对污染物处理的效果好、能耗低、费用小、运行管理以及维修方便。 在比较时要仔细领会设计任务书提出的各项原则和要求，要对所收集到的资料进行加工整理，提炼出能够反映本质的、突出主要优缺点的数据材料作为比较的依据。要经过全面分析、反复对比后选出优点多、符合国情、切实可行的处理工艺路线。 二、工艺路线选择的基本步骤 选择处理工艺路线时一般要经过四个阶段。 1．收集资料，调查研究 这是选择处理工艺路线的准备阶段。在此阶段，根据要处理的污染物种类、数量和规模，有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资料。收集和掌握国内外污染处理的经济和技术资料，仅仅靠设计人员自己是不够的，还要得到信息技术部门的帮助，甚至还可以向咨询部门提出咨询。 具体收集的内容主要有以下几方面： ①要处理的污染物的种类、数量、规模、物理性质、化学性质和其他特性； ②国内外处理该污染物的工艺路线； ③试验研究报告； ④处理技术先进与否、自动化的高低以及污染物的测试方法； ⑤所需要的设备的制造、运输和安装情况； ⑥处理项目建设的投资、运行费用、占地面积； ⑦水、汽、电和燃料的用量及供应，主要基建材料的用量及供应； ⑧厂址、水文、地质、气象等资料； ⑨车间的位置、环境和周围的情况。 2．设备、设施及仪器的落