高效过滤器在化学水处理中的应用

高效过滤器在化学水处理中的应用

采用以纤维材料为滤元的高效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，保证了生水系统及后续水处理设备的正常运行，且节能降耗效益显著。

关键词：高效过滤器；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。我厂原系统设计出力为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高效纤维过滤器。

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。其生水系统工艺流程见图1。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，造成热量的极大浪费。
(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，我们本着工艺技术领先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高效纤维过滤器过滤后进低温电站换4加热，然后进清水池。单台高效纤维过滤器设计出力为210t/h。

2.1　高效纤维过滤器的工作原理
高效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。
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,极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。
2.2　性能比较
两种过滤器主要性能对比见表1。
3　实施
3.1　工艺流程
高效纤维过滤器在我厂的工艺流程见图4。
在过滤器运行前,将囊充水,以保证加压室达到设定压力。在过滤器启动时必须预运行,检测出水浊度合格后方能并入系统。过滤器运行过程中,对流量的调节必须平稳,防止流量突变使过滤产物被带出,而造成出水浊度超标。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。