纖維球過濾器

1、高效快速纖維球過濾器的應(yīng)用摘要 : 介紹了纖維球過濾器的特點(diǎn)、工作原理及其在脫鹽水裝置中的應(yīng)用效果。現(xiàn)代化大型脫鹽水裝置中，為了充分利用一級(jí)脫鹽陽樹脂的交換性能，必須要控制進(jìn)入一級(jí)陽離子交換器原水中的懸浮物含量，即低于2mg/L。蘭州石化公司某廠脫鹽水裝置屬蘭化乙烯改擴(kuò)建工程的配套項(xiàng)目。其制水的工藝過程采用PLC程序控制自動(dòng)操作。該裝置于1996年一季度建成投產(chǎn)，至今已運(yùn)行 6年，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。本文對(duì)其原水預(yù)處理系統(tǒng)纖維球過濾器作以介紹。1 設(shè)備選型該脫鹽水裝置的原水由水廠抽取黃河水經(jīng)澄清過濾后供給。供水壓力為0. 30. 4MPa(G)原水中懸浮物含量正常約為 5mg/L,洪水季節(jié)

2、高達(dá)8mg/L 以上， 為保護(hù)陽樹脂不被污染，原水進(jìn)入一級(jí)脫鹽陽離子交換器前必須要進(jìn)行預(yù)處理，使懸浮物含量低于2mg L。裝置原水預(yù)處理的產(chǎn)水能力正常為 310t/h,最大為360t/h。預(yù)處理設(shè)備是選用常規(guī)的機(jī)械過濾器，還是選用新開發(fā)的纖維球過濾器，是參加建設(shè)的各方都極為關(guān)注的問題。纖維球過濾器是清華大學(xué)90 年代初開發(fā)的新型水過濾器。該過濾器的主要優(yōu)點(diǎn)是原水通過濾層的濾速高，最佳濾速為 2530m/h,當(dāng)濾速為30m/h,仍 可保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)。處理水量為 360t/h時(shí)，若選巾3m的過濾器，其臺(tái)數(shù) 為 2 臺(tái)。根據(jù)本工程用地有限(機(jī)械過濾器需要5 臺(tái) )、投資緊張的特點(diǎn)，雖缺乏巾3m纖

3、維球過濾器的某些操作數(shù)據(jù)，但可借鑒國(guó)內(nèi)已有的巾2m過濾器的相關(guān)經(jīng)驗(yàn), 再采取一些相應(yīng)的措施，應(yīng)當(dāng)可以滿足本工程的需要。因此最終選擇了采用兩臺(tái)直徑3m的纖維球過濾器并列運(yùn)行的方案。2 纖維球過濾器的特點(diǎn)及工作原理纖維球過濾器體內(nèi)填充高度約1. 2m的滌綸纖維球作為過濾層，原水由過濾器上部進(jìn)入設(shè)備，經(jīng)過過濾層將水中顆粒、膠狀物等懸浮物質(zhì)截留于過濾層中的上部，經(jīng)過濾層由下部流出，使出水懸浮物低于 2mg/L,以確保一級(jí)脫鹽水裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。滌綸纖維球?yàn)V料具有柔性好、密度小、 可壓縮和空隙率大的特點(diǎn)，過濾時(shí)受工作壓力、上層截泥和濾料白重的影響，形成上松下密的理想濾層分布狀態(tài)，纖維球以其極大的比表面積和

4、孔隙率吸附并截留水中的懸浮顆粒，充分發(fā)揮出濾料深層截污能力；因反沖洗容易，故自用水率低；還具有耐磨損、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；當(dāng)濾料受有機(jī)物污染嚴(yán)重時(shí)，還易于采用化學(xué)清洗方法再生。纖維球過濾器的工作步驟分為正常產(chǎn)水和反沖洗，本體流程圖如圖1所示。2 .1正常產(chǎn)水過程開啟進(jìn)水控制閥XV. 3601和出水控制閥XV 3602,其它控制閥均處于關(guān) 閉狀態(tài)；XV. 3601的開度是由設(shè)定進(jìn)水壓力（PIS8001）值確定。開車調(diào)試時(shí)設(shè)定 的進(jìn)水壓力為0. 33MPa（G）出水控制閥XV. 3602的開度是由產(chǎn)水流量（FIQ813） 確定。為避免過高濾速造成過濾器發(fā)生穿透現(xiàn)象，引起出水品質(zhì)下降，應(yīng)控制濾 速以

5、保持長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定生產(chǎn)，最高濾速以不超過30mh為佳。S II纖維球過濾器工作流程圖昆港洗排水F洗排水由于在線測(cè)定出水懸浮物含量較困難，根據(jù)過濾器進(jìn)出口水壓差隨著濾層上 部截留物逐漸增加而逐漸增大的特點(diǎn)，相應(yīng)地出水懸浮物含量也隨壓差的增大而 由少變多；每周期運(yùn)行初期壓差為 0. 02MPa當(dāng)壓差增大到0. 15MPa寸，實(shí)測(cè) 出水的懸浮物含量為2mg/ L,為此確定進(jìn)出水壓差達(dá)到0. 14MPa寸，該過濾器 自動(dòng)停止產(chǎn)水，并進(jìn)入反沖洗過程。3 . 2反沖洗過程反沖洗的目的在于松動(dòng)產(chǎn)水過程壓縮了的過濾纖維球，分離出附著在纖維表面的截留物，并被反沖水帶走，從而起到清潔過濾球的作用。每周期產(chǎn)水過程終

6、 了時(shí)，程序自動(dòng)關(guān)閉XV 3601和XV 3602閥，并打開反沖松動(dòng)排水閥 XV一 3606和反沖洗進(jìn)水閥XV 3603, 3min后再打開排水閥XV 3604。由于纖維球 較輕，需控制沖洗水流速，使纖維球處于松動(dòng)懸浮狀態(tài)即可；本裝置開車時(shí)，將 XV. 3063閥設(shè)定在空體流速15m/h的流量位置；為了提高反沖洗效果，本設(shè)備 配置了兩葉輪的低速電動(dòng)攪拌器， 反沖洗時(shí)攪動(dòng)水流和纖維球，使纖維球相互碰 撞、抖動(dòng)，從而將截留物分離。反沖洗時(shí)間長(zhǎng)短與纖維球的截污量及反沖洗速度 有關(guān)，根據(jù)排水中懸浮物含量低于20m”L的指標(biāo)要求，本設(shè)備開車時(shí)多次測(cè)定 反沖洗8min即可達(dá)標(biāo)。程控設(shè)計(jì)反沖洗排水時(shí)間設(shè)定為

7、10min。反沖洗完成后自動(dòng)關(guān)閉反洗進(jìn)水閥 XV 3603和反洗排水閥XV 3604,同時(shí) 自動(dòng)開啟進(jìn)水閥XV 3601和正洗排水閥XV. 3605進(jìn)行正洗，正洗流量為產(chǎn)水流 量。正洗時(shí)間以排水中懸浮物含量低于 2mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，程控設(shè)定的正洗排水時(shí) 間為10min,開車時(shí)多次測(cè)定正洗8min即可達(dá)標(biāo)。正洗合格后自動(dòng)關(guān)閉正洗排 水閥XV 3605和松動(dòng)排水閥XV 3606,同時(shí)自動(dòng)開啟產(chǎn)水出口閥 XV 3602 進(jìn)入正常產(chǎn)水過程。4 使用效果及投資費(fèi)用比較目前，正常狀況下原水懸浮物低于 5mg/Lo預(yù)處理后的含量在1. 8m”L 以下。洪水季節(jié)原水懸浮物含量達(dá)到 78m”L,預(yù)處理后的懸浮物含

8、量在 2mg /L以下；由于工藝?yán)淠褐蠧ODt量超標(biāo)，透平冷凝液水溫大于 50c ,電導(dǎo) 率大于10,uS/cm,工藝?yán)淠汉屯钙嚼淠哼_(dá)不到一級(jí)脫鹽水的水質(zhì)要求，只 能排放，通過增加一級(jí)脫鹽水的產(chǎn)量，以補(bǔ)充工藝?yán)淠汉屯钙嚼淠旱娜绷俊?因此，目前預(yù)處理水量已達(dá)到裝置的最大處理能力360t/h。運(yùn)行參數(shù)見表1。表1 運(yùn)行參數(shù)性一近率百顯理能力礪一過濾速度G/t2*工作壓力/MPa0.43阻力損失/MPa-£0.15工作周期5100反洗強(qiáng)度/m1 *mm 反執(zhí).時(shí)同/min反排水觸比/磬械眄量/3,史表2為纖維球過濾器與機(jī)械過濾器投資費(fèi)用的比較。從表中可以看出，使用纖維球過濾器比使用機(jī)械過濾器節(jié)約投資 94. 7萬元，占該裝置工程直接投資 1400萬元的6. 7%。裊2投資責(zé)用比較過近據(jù)睛用廠房向 廠房炭 總投賽臺(tái)政墟格萬元枳/m： 用/萬元 萬元OOOmni軒維厚 23650945過旎器將 000mm機(jī)械過 5110J6529.7139.7境需4 結(jié)束語該脫鹽水裝置自1996 年建成投產(chǎn)，至今已運(yùn)行6 年，在用戶的精心操作下，狀況良