高效過濾器在化學(xué)水處理中的應(yīng)用
高效過濾器在化學(xué)水處理中的應(yīng)用
采用以纖維材料為濾元的高效纖維過濾器替代無閥濾池，解決了原生水系統(tǒng)存在的生水處理能力小、出水濁度大、過濾設(shè)備反洗自用水量大、換熱器堵塞等問題，保證了生水系統(tǒng)及后續(xù)水處理設(shè)備的正常運(yùn)行，且節(jié)能降耗效益顯著。
關(guān)鍵詞：高效過濾器；生水；工藝流程
生水過濾系統(tǒng)是熱電廠化學(xué)水處理的重要環(huán)節(jié)，生水水質(zhì)的好壞直接影響著后續(xù)水處理設(shè)備的正常運(yùn)行及除鹽水的水質(zhì)，從而關(guān)系到動(dòng)力、熱力設(shè)備長(zhǎng)期安全的運(yùn)行。我廠原系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力為480t/h，由于“十五”擴(kuò)建工程的需要,外供除鹽水量的增加，生水水量相應(yīng)增加及水質(zhì)要求的提高,原有的2臺(tái)處理能力為240t/h的重力無閥濾池?zé)o法滿足生產(chǎn)需求，且系統(tǒng)存在問題,改造已成必然。經(jīng)過調(diào)研和充分論證決定采用一種新型的束狀軟填料——纖維材料為濾元的壓力式高效纖維過濾器。
1 生產(chǎn)系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀及問題分析
1.1 原工藝流程
原生水過濾設(shè)備無閥濾池是采用顆粒狀石英砂為濾元，利用水力學(xué)原理設(shè)計(jì)的一種等速濾池，流速為6～10m/h。其生水系統(tǒng)工藝流程見圖1。原水來自長(zhǎng)江,經(jīng)粗濾進(jìn)入供水系統(tǒng)低溫電站換熱器(換4)與煉油回?zé)崴?熱除鹽水)換熱加熱至40℃左右后,經(jīng)無閥濾池過濾到清水箱(池)，由清水泵引至后續(xù)水處理設(shè)備(除鹽水處理系統(tǒng))。
1.2 原系統(tǒng)存在的問題
(1)由于系統(tǒng)來水水質(zhì)惡化,2臺(tái)換4堵塞及積泥垢十分嚴(yán)重,影響生水加熱；常需停運(yùn)一臺(tái)進(jìn)行檢修，而單臺(tái)換4的出力小，生水溫度達(dá)不到工藝要求；降低了離子交換器的周期制水量，增加制水成本。
(2)無閥濾池反洗自用水消耗量大，且?guī)ё叽罅康臒崃?，造成熱量的極大浪費(fèi)。
(3)無閥濾池占地面積太大，處理能力為240t/h的無閥濾池外型尺寸為8m×4m×3.6m，由于受場(chǎng)地及生產(chǎn)情況限制，無法增建一套大的無閥濾池，且顆粒狀濾料進(jìn)行過濾，其過濾精度受濾料粒徑限制，其出水濁度高達(dá)5mg/L，濾料的清洗操作過于繁重；容易產(chǎn)生板積，更換濾料頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
2 可行性分析
為了解決原系統(tǒng)存在的問題，經(jīng)過調(diào)研分析，我們本著工藝技術(shù)領(lǐng)先且自動(dòng)化程度高的原則，采用PLC控制對(duì)生水系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行改造，系統(tǒng)來生水先經(jīng)4臺(tái)D3000mm高效纖維過濾器過濾后進(jìn)低溫電站換4加熱，然后進(jìn)清水池。單臺(tái)高效纖維過濾器設(shè)計(jì)出力為210t/h。
2.1 高效纖維過濾器的工作原理
高效纖維過濾器是一種將下端掛有重墜的膨化纖維長(zhǎng)絲(D20～50μm)束叢，懸吊于設(shè)在過濾器上部的多孔板上充當(dāng)過濾介質(zhì)的過濾設(shè)備。在纖維束叢中貼近多孔板的部分設(shè)置有若干個(gè)膠囊,過濾時(shí)先向囊內(nèi)充水強(qiáng)行擠壓周圍的纖維束使之密實(shí)，然后水流自下而上穿過纖維孔隙進(jìn)行上向流過的操作。
清洗時(shí)先排盡囊中的水，撤消對(duì)纖維束的擠壓，使纖維束叢在重力和膨化纖維的彈力聯(lián)合作用下恢復(fù)其膨松狀態(tài)，然后進(jìn)氣、水聯(lián)合拌動(dòng)擦洗。
由于用作濾元的纖維是一種能彎曲而柔軟的材料，其濾料直徑可達(dá)幾十微米，并且在濾料層中存在著大量的縫隙空間,在過濾操作過程中,通過控制對(duì)纖維束的擠壓條件就可以得到不同的纖維孔隙率,過濾器的效率和阻力就可以控制在設(shè)定的范圍內(nèi),解決了傳統(tǒng)的過濾設(shè)備無閥濾池、虹吸濾池、機(jī)械式過濾器等均采用顆粒狀濾料如石英砂進(jìn)行過濾,其過濾精度受濾料粒徑較大限制的問題。
微小的濾料直徑,極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能,增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)和濾料吸附能力,從而提高了過濾效率和截污容量。
2.2 性能比較
兩種過濾器主要性能對(duì)比見表1。
3 實(shí)施
3.1 工藝流程
高效纖維過濾器在我廠的工藝流程見圖4。
在過濾器運(yùn)行前,將囊充水,以保證加壓室達(dá)到設(shè)定壓力。在過濾器啟動(dòng)時(shí)必須預(yù)運(yùn)行,檢測(cè)出水濁度合格后方能并入系統(tǒng)。過濾器運(yùn)行過程中,對(duì)流量的調(diào)節(jié)必須平穩(wěn),防止流量突變使過濾產(chǎn)物被帶出,而造成出水濁度超標(biāo)。過濾器的清洗過程為：囊排水→風(fēng)機(jī)啟動(dòng)→下向洗→上向洗四個(gè)步驟。
