石家庄*纤维过滤器在化学水处理中的应用

时间：2013-07-06

石家庄*纤维过滤器在化学水处理中的应用
摘要：采用以纤维材料为滤元的*纤维过滤器替代无阀滤池，解决了原生水系统存在的生水处理能力小、出水浊度大、过滤设备反洗自用水量大、换热器堵塞等问题，**了生水系统及后续水处理设备的正常运行，且节能降耗效益显着。

关键词：*过滤器；生水；工艺流程　　

　　生水过滤系统是热电厂化学水处理的重要环节，生水水质的好坏直接影响着后续水处理设备的正常运行及除盐水的水质，从而关系到动力、热力设备长期安全的运行。我厂[河北劲捷环保】原系统设计较大出力为480t/h，由于“十五”扩建工程的需要,外供除盐水量的增加，生水水量相应增加及水质要求的提高,原有的2台处理能力为240t/h的重力无阀滤池无法满足生产需求，且系统存在问题,改造已成必然。经过调研和充分论证决定采用一种新型的束状软填料——纤维材料为滤元的压力式*纤维过滤器。

1　生产系统工艺现状及问题分析

1.1　原工艺流程

　　原生水过滤设备无阀滤池是采用颗粒状石英砂为滤元，利用水力学原理设计的一种等速滤池，流速为6～10m/h。原水来自长江,经粗滤进入供水系统低温电站换热器(换4)与炼油回热水(热除盐水)换热加热至40℃左右后,经无阀滤池过滤到清水箱(池)，由清水泵引至后续水处理设备(除盐水处理系统)。

1.2　原系统存在的问题

　　(1)由于系统来水水质恶化,2台换4堵塞及积泥垢十分严重,影响生水加热；常需停运一台进行检修，而单台换4的出力小，生水温度达不到工艺要求；降低了离子交换器的周期制水量，增加制水成本。

　　(2)无阀滤池反洗自用水消耗量大，且带走大量的热量，造成热量的较大浪费。

　　(3)无阀滤池占地面积太大，处理能力为240t/h的无阀滤池外型尺寸为8m×4m×3.6m，由于受场地及生产情况限制，无法增建一套大的无阀滤池，且颗粒状滤料进行过滤，其过滤精度受滤料粒径限制，其出水浊度高达5mg/L，滤料的清洗操作过于繁重；容易产生板积，更换滤料频繁，劳动强度大。

2　可行性分析

　　为了解决原系统存在的问题，经过调研分析，我们本着工艺技术良好且自动化程度高的原则，采用PLC控制对生水系统工艺流程进行改造，系统来生水先经4台D3000mm*纤维过滤器过滤后进低温电站换4加热，然后进清水池。单台*纤维过滤器设计出力为210t/h。

2.1　*纤维过滤器的工作原理

　　*纤维过滤器是一种将下端挂有重坠的膨化纤维长丝(D20～50μm)束丛，悬吊于设在过滤器上部的多孔板上充当过滤介质的过滤设备。在纤维束丛中贴近多孔板的部分设置有若干个胶囊,过滤时先向囊内充水强行挤压周围的纤维束使之密实，然后水流自下而上穿过纤维孔隙进行上向流过的操作。纤维过滤器工作时的状态见图3。

　　清洗时先排尽囊中的水，撤消对纤维束的挤压，使纤维束丛在重力和膨化纤维的弹力联合作用下恢复其膨松状态，然后进气、水联合拌动擦洗。

　　由于用作滤元的纤维是一种能弯曲而柔软的材料，其滤料直径可达几十微米，并且在滤料层中存在着大量的缝隙空间,在过滤操作过程中,通过控制对纤维束的挤压条件就可以得到不同的纤维孔隙率,过滤器的效率和阻力就可以控制在设定的范围内,解决了传统的过滤设备无阀滤池、虹吸滤池、机械式过滤器等均采用颗粒状滤料如石英砂进行过滤,其过滤精度受滤料粒径较大限制的问题。

微小的滤料直径,较大地增加了滤料的比表面积和表面自由能,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料吸附能力,从而提高了过滤效率和截污容量。

2　实施

2.1　工艺流程

　　
　　在过滤器运行前,将囊充水,以**加压室达到设定压力。在过滤器启动时**预运行,检测出水浊度合格后方能并入系统。过滤器运行过程中,对流量的调节**平稳,防止流量突变使过滤产物被"带出",而造成出水浊度**标。过滤器的清洗过程为：囊排水→风机启动→下向洗→上向洗四个步骤。

2.2　运行状况

　　该过滤系统自2000年7月29日在水处理系统投用至今。为了掌握运行规律,使该过滤系统能够安全、*、合理运行,我们对过滤器的运行周期进行了试验。

　　该系统采用PLC控制,对单台过滤器失效控制采用三参数控制：(1)进出口压差≥70kPa；(2)出水浊度≥2mg/L；(3)设定周期累计制水量。满足其一确认其失效。

　　该系统在应用中设计了四种运行模式：点操——人工控制每各个阀门开关；操——人为控制每的时间；半自动——整个过程分为囊充水,运行,清洗三 ;全自动——从囊充水至清洗完达备用状态。由于水的浊度分析是采用人工分析,一般情况下采用半自动的运行模式就能满足安全生产的需要。

　　由于来水受长江季节的影响,季节不同,周期制水量也有所不同,周期制水量在8000～10000t之间能**出水的水质。来水浊度较大达60mg/L,较小只有5mg/L,但出水浊度可以达到要求。过滤器在任何情况下都能起到截留作用。对后续工序起到保护作用。

3　经济效益及社会效益

　　生水系统经过改造运行一年半来,解决了原工艺中存在的问题,提高了出水水质及出力,降低了生产成本。

　　(1)水耗计算：*纤维过滤器周期制水量大,反洗水耗小,减少了水耗,降低了排污量。水耗对比计算见表2。

　　过滤器全年节约水量=(过滤器制水率-无阀滤池制水率)×全年生水总量=(0.983-0.974)×3500000=31500t　　全年节约排污费=4.5×31500≈14万元

　　(2)热能计算：由于采用新工艺,过滤设备用反洗水未经过加热,减小了热量损失。

　　无阀滤池全年反洗水量=全年制水量×(1-制水率)=3500000×(1-0.974)=91000t

　　反洗水热量损失=生水温升×反洗水量×4.18=15×91000×4.18=5.71×106MJ

　　折标准油=5.71×106/41.87=136.37t式中：41.87——1kg标准油热值,MJ/kg。

　　(3)工艺效果：*纤维过滤器的出水水质有了提高,使出水浊度稳定并小于2mg/L,减少了阳离子交换器的负担,可有效地提高离子交换器的周期制水量,降低酸碱耗,减轻了对树脂的污染。

　　(4)解决了换4堵塞问题,提高了换4换热效果,节约了检修费用。改造前两台换4由于原水水质差经常堵塞,每年每台需检修2～3次,生水由换热器旁路直接进无阀滤池,热除盐水由循环水冷却增加了循环水场的负荷。同时由于生水温度低,后续设备离子交换器的周期制水量下降,酸碱耗增加。改造一年半来未发生堵塞现象,节约了检修费用,降低了工人的劳动强度。

5　结束语

　　以纤维为滤料的*纤维过滤器与以石英砂为滤料的无阀滤池相比,具有过滤**、滤速快、截污容量大、周期制水量大、自耗水低、占地面积小的特点,同时解决了原工艺流程中存在的问题,有较高的经济效益及社会效益。如能改进滤料的清洗技术,简化过滤设备的内部结构,使之具备直接处理高浊度进水能力以及较好的解决纤维过滤设备大型化的问题,可在水处理领域得到更广泛的应用。

词条
词条说明
浅谈管式曝气器在污水处理中的应用
浅谈管式曝气器在污水处理中的应用由于工业废水成分的多样性，往往需要通过几种方法组成的处理系统才能达到所需的排放标准。污水处理按采用的方法手段分类，可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法4种。生物法是利用废水中的微生物的代谢作用分解水中可降解的**物的一种方法，因为具有处理量大，投资省，经?济**的特点，它是当今世界较普遍的一种水处理方法。 1曝气器在污水处理中的应用
纤维球过滤器的产品概述和适用范围
纤维球过滤器的产品概述和适用范围一。纤维球过滤器产品概述纤维球过滤器作为压力式过滤器中较新型的水质精细处理设备的改性*纤维球过滤器，在油田含油污水等方面精细过滤技术的一次突破，填补了含油污水精细过滤领域的空白。长期以来，我国油田含油污水回注一直采用砂滤器、核挑壳过滤器、双滤料过滤器等，特别在低渗透油层，注水用精细过滤技术一直没有突破，远远达不到低渗透油层注水要求。采用含油污水处理新设备—
污水处理技术动态
国内城市污水处理技术动态在我国，绝大部分江河湖泊都不同程度地受到污染。这主要是与我国的经济发展状况及污水处理水平有关。我国目前工业废水治理率不足70%，达标率不到50%，年排放18900896t生活污水，其中80%未经处理直接排放。水体质量正逐步恶化，如果不采取行之有效的措施，有朝一日，恶化的水体将对人类的生存造成威胁。 &nb
悬挂链曝气器曝气单元的特性
悬挂链曝气器曝气单元的特性悬挂链曝气器曝气单元由微孔橡胶膜管、支撑管、**膜管接头、悬挂分配器及配重等组成。膜管接头将各局部**地组合在一同，详细特性如下： 1、设计先进、构造合理、加工精良、外形美观、性能稳定、牢靠适用； 2、三元乙丙橡胶膜片具有十分优良的物理、化学及机械性能，耐热、耐化学腐蚀、耐天候、耐老化、回弹好、抗污堵、抗撕裂，可长期坚持高度弹性，性能稳定，运用寿命长。在耐腐蚀、耐老化