主(zhu)要了(le)解纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器的(de)特點(dian)、工作(zuo)原(yuan)理及(ji)其在脫(tuo)鹽水裝置中的(de)應(ying)用效(xiao)果。
現(xian)代化大(da)型(xing)脫鹽(yan)水裝置中，為(wei)了(le)充(chong)分(fen)利用脫(tuo)鹽(yan)陽(yang)樹(shu)脂的(de)交換(huan)性能(neng)，必須要(yao)控(kong)制進入(ru)陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)器原(yuan)水中的(de)懸浮(fu)物含(han)量，即低(di)於2mg /L。蘭州(zhou)石(shi)化公司(si)某廠脫(tuo)鹽(yan)水裝置屬蘭化乙(yi)烯改擴(kuo)建(jian)工程(cheng)的(de)配套(tao)項(xiang)目。其制水的(de)工藝(yi)過(guo)程(cheng)采(cai)用PLC程(cheng)序(xu)控(kong)制自(zi)動操(cao)作(zuo)。該(gai)裝(zhuang)置(zhi)於1996年壹(yi)季度(du)建(jian)成投產(chan)，至今(jin)已運行(xing)6年，各(ge)項(xiang)指(zhi)標均(jun)符(fu)合(he)設(she)計要求。本文對(dui)其(qi)原(yuan)水預(yu)處(chu)理(li)系統(tong)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器作(zuo)以(yi)介(jie)紹(shao).
壹、設(she)備選型(xing)
該脫(tuo)鹽水裝置的(de)原(yuan)水由(you)水廠抽取(qu)黃(huang)河水經澄清(qing)過(guo)濾後供給(gei)。供水壓(ya)力(li)為(wei)0.3~0.4MPa(G)，原(yuan)水中懸(xuan)浮(fu)物(wu)含(han)量正常約為(wei)5mg /L，洪水季節高達(da)8mg /L以(yi)上，為(wei)保護(hu)陽(yang)樹(shu)脂不(bu)被(bei)汙(wu)染(ran)，原(yuan)水進入(ru)脫鹽(yan)陽(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)器前(qian)必須要(yao)進行(xing)預(yu)處(chu)理(li)，使懸(xuan)浮(fu)物(wu)含(han)量低(di)於2mg /L。
裝(zhuang)置(zhi)原(yuan)水預(yu)處(chu)理(li)的(de)產(chan)水能(neng)力(li)正(zheng)常為(wei)310 t/h，更大(da)為(wei) 360 t/h。預(yu)處(chu)理(li)設(she)備是(shi)選用常規(gui)的(de)機械(xie)過(guo)濾器，還(hai)是(shi)選用新(xin)開發的(de)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器，是(shi)參加建(jian)設(she)的(de)各方(fang)都極(ji)為(wei)關註的(de)問題(ti)。
纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器是(shi)我(wo)公司(si)技(ji)術(shu)開發的(de)新型(xing)水過(guo)濾器。纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器的(de)主要(yao)優點(dian)是(shi)原(yuan)水通過(guo)濾層的(de)濾速高(gao)，更佳(jia)濾速為(wei)25 ~30m /h，當(dang)濾速為(wei)30 m/h，仍可保證穩定(ding)的(de)出水水質。處(chu)理(li)水量為(wei)360 t/h，若(ruo)選用直徑3m的(de)過(guo)濾器，其(qi)臺數(shu)為(wei)2臺。
根(gen)據本(ben)工程(cheng)用地有(you)限(xian)(機械(xie)過(guo)濾器需要(yao)5臺)、投資(zi)緊張(zhang)的(de)特點(dian)，雖(sui)缺乏(fa)用直徑3m纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器的(de)某些(xie)操(cao)作(zuo)數(shu)據，但可借鑒國(guo)內已有的(de)直徑2m過(guo)濾器的(de)相(xiang)關經驗，再采(cai)取(qu)壹些(xie)相(xiang)應(ying)的(de)措施(shi)，應(ying)當(dang)可以滿足本(ben)工程(cheng)的(de)需要(yao)。因(yin)此選(xuan)擇(ze)了(le)采(cai)用兩(liang)臺(tai)直徑3m的(de)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器並(bing)列運(yun)行(xing)的(de)方案(an)。
二(er)、纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器的(de)特點(dian)及工作(zuo)原(yuan)理
纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器體(ti)內填(tian)充(chong)高度(du)約(yue)1.2m的(de)滌(di)綸(lun)纖(xian)維(wei)球(qiu)作(zuo)為(wei)過(guo)濾層，原(yuan)水由(you)過(guo)濾器上部進入(ru)設(she)備，經過(guo)過(guo)濾層將水中顆(ke)粒(li)、膠(jiao)狀(zhuang)物等懸(xuan)浮物(wu)質(zhi)截留(liu)於過(guo)濾層中的(de)上部，經過(guo)濾層由(you)下部流(liu)出(chu)，使出(chu)水懸浮物低(di)於2mg/L，以(yi)確(que)保脫鹽水裝置的(de)穩定(ding)運(yun)行。
滌(di)綸(lun)纖(xian)維(wei)球(qiu)濾料具(ju)有柔性好(hao)、密度(du)小、可壓(ya)縮(suo)和空(kong)隙(xi)率大(da)的(de)特點(dian)，過(guo)濾時受(shou)工作(zuo)壓(ya)力(li)、上層截泥(ni)和濾料白重的(de)影響(xiang)，形成上松(song)下(xia)密的(de)理想(xiang)濾層分(fen)布(bu)狀態(tai)，纖(xian)維(wei)球(qiu)以(yi)其*的(de)比(bi)表(biao)面積(ji)和孔(kong)隙(xi)率吸(xi)附並(bing)截(jie)留水中的(de)懸浮(fu)顆粒(li)，充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)出(chu)濾料深層截汙(wu)能(neng)力(li);因(yin)反(fan)沖(chong)洗容易(yi)，故自(zi)用水率低(di)，還(hai)具(ju)有耐磨損、化學穩定(ding)性強的(de)優點(dian);當(dang)濾料受(shou)有(you)機物(wu)汙(wu)染(ran)嚴(yan)重(zhong)時，還(hai)易(yi)於采(cai)用化學清(qing)洗方法(fa)再生(sheng)。纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器的(de)工作(zuo)步(bu)驟(zhou)分(fen)為(wei)正常產(chan)水和反(fan)沖(chong)洗，本體流程(cheng)圖如圖1所示(shi)。
(1)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器 正(zheng)常產(chan)水過(guo)程(cheng)
開啟進水控(kong)制閥(fa)XV.3601和出(chu)水控(kong)制閥(fa)XV壹(yi)3602，其(qi)它(ta)控(kong)制閥(fa)均(jun)處(chu)於關(guan)閉(bi)狀態(tai)，XV.3601的(de)開度(du)是(shi)由(you)設(she)定進水壓(ya)力(li)(PIS8001)值(zhi)確定。開車(che)調試(shi)時(shi)設(she)定的(de)進水壓(ya)力(li)為(wei)0.33MPa(G);出水控(kong)制閥(fa)XV.3602的(de)開度(du)是(shi)由(you)產(chan)水流量(FIQ813)確定(ding)。為(wei)避免(mian)過(guo)高濾速造(zao)成過(guo)濾器發(fa)生(sheng)穿透(tou)現(xian)象(xiang)，引起(qi)出水品質下降，應(ying)控(kong)制濾速以(yi)保持長周(zhou)期(qi)安(an)全(quan)穩定(ding)生(sheng)產(chan)，高濾速以(yi)不(bu)超(chao)過(guo)30m/h為(wei)佳。
纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器由(you)於在線(xian)測定(ding)出(chu)水懸浮物含(han)量較困(kun)難，根(gen)據過(guo)濾器進出(chu)口(kou)水壓(ya)差(cha)隨(sui)著(zhe)濾層上部截(jie)留(liu)物逐漸(jian)增加而(er)逐漸(jian)增大(da)的(de)特點(dian)，相(xiang)應(ying)地出(chu)水懸浮物含(han)量也隨(sui)壓(ya)差(cha)的(de)增大(da)而(er)由(you)少變(bian)多；每周(zhou)期(qi)運(yun)行(xing)初(chu)期(qi)壓(ya)差(cha)為(wei)0.02MPa，當(dang)壓(ya)差(cha)增大(da)到(dao)0.15MPa時(shi)，實(shi)測出(chu)水的(de)懸浮(fu)物含(han)量為(wei)2mg/L，為(wei)此確(que)定(ding)進出(chu)水壓(ya)差(cha)達(da)到(dao)0.14MPa時(shi)，該過(guo)濾器自(zi)動停(ting)止產(chan)水，並進入(ru)反沖(chong)洗過(guo)程(cheng)。
(2)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器 反(fan)沖洗過(guo)程(cheng)
反(fan)沖(chong)洗的(de)目的(de)在於松(song)動(dong)產(chan)水過(guo)程(cheng)壓(ya)縮(suo)了(le)的(de)過(guo)濾纖(xian)維(wei)球(qiu)，分(fen)離(li)出(chu)附著(zhe)在纖(xian)維(wei)表(biao)面的(de)截留(liu)物，並(bing)被(bei)反沖(chong)水帶走，從而(er)起(qi)到(dao)清(qing)潔纖(xian)維(wei)球(qiu)的(de)作(zuo)用。每周(zhou)期(qi)產(chan)水過(guo)程(cheng)終(zhong)了(le)時(shi)，程(cheng)序(xu)自(zi)動關(guan)閉XV壹3601和XV壹(yi)3602閥(fa)，並(bing)打(da)開反沖松(song)動(dong)排水閥(fa)XV壹(yi)3606和反(fan)沖(chong)洗進水閥(fa)XV壹(yi)3603，3min後(hou)再(zai)打(da)開排水閥(fa)XV壹(yi)3604。由(you)於纖(xian)維(wei)球(qiu)較輕(qing)，需控(kong)制沖洗水流速，使纖(xian)維(wei)球(qiu)處(chu)於松(song)動(dong)懸浮狀態(tai)即(ji)可；本裝置開車(che)時(shi)，將XV.3063閥(fa)設(she)定在空(kong)體流(liu)速15m/h的(de)流量位置(zhi)；為(wei)了(le)提高反(fan)沖(chong)洗效(xiao)果，本(ben)設(she)備配置(zhi)了(le)兩(liang)葉(ye)輪的(de)低(di)速電動攪(jiao)拌(ban)器，反(fan)沖洗時攪(jiao)動水流和纖(xian)維(wei)球(qiu)，使纖(xian)維(wei)球(qiu)相(xiang)互碰(peng)撞(zhuang)、抖動(dong)，從而(er)將截(jie)留(liu)物(wu)分(fen)離(li)。反(fan)沖(chong)洗時間長短與(yu)纖(xian)維(wei)球(qiu)的(de)截汙(wu)量及反(fan)沖洗速度(du)有(you)關，根(gen)據排水中懸(xuan)浮(fu)物(wu)含(han)量低(di)於20mg/L的(de)指(zhi)標要求(qiu)，本(ben)設(she)備開車(che)時(shi)多次測(ce)定(ding)反(fan)沖(chong)洗8min即可達(da)標。程(cheng)控(kong)設(she)計反沖洗排水時間設(she)定為(wei)10min。
反沖(chong)洗完成後(hou)自(zi)動關(guan)閉反洗進水閥(fa)XV壹(yi)3603和反(fan)洗排水閥(fa)XV 3604，同(tong)時(shi)自(zi)動開啟進水閥(fa)XV.3601和正(zheng)洗排水閥(fa)XV.3605進行(xing)正(zheng)洗，正洗流量為(wei)產(chan)水流量。正洗時間以排水中懸(xuan)浮(fu)物(wu)含(han)量低(di)於2mg/L 為(wei)標準，程(cheng)控(kong)設(she)定的(de)正洗排水時間為(wei)10min，開車(che)時(shi)多次測(ce)定(ding)正(zheng)洗8min即可達(da)標。正洗合格後自(zi)動關(guan)閉正洗排水閥(fa)XV壹(yi)3605和松(song)動(dong)排水閥(fa)XV壹(yi)3606，同(tong)時(shi)自(zi)動開啟產(chan)水出口(kou)閥(fa)XV壹(yi)3602進入(ru)正常產(chan)水過(guo)程(cheng)。
三、使用效(xiao)果及(ji)投資(zi)費用比(bi)較
目(mu)前，正(zheng)常狀況(kuang)下(xia)原(yuan)水懸浮物低(di)於5mg/L。預(yu)處(chu)理(li)後的(de)含(han)量在1.8mg/L以(yi)下。洪(hong)水季節原(yuan)水懸浮物含(han)量達(da)到(dao)7～8mg/L，預(yu)處(chu)理(li)後的(de)懸浮(fu)物含(han)量在2mg/L以(yi)下；由(you)於工藝(yi)冷(leng)凝(ning)液中COD含(han)量超(chao)標，透(tou)平(ping)冷(leng)凝(ning)液水溫大(da)於50℃ ，電(dian)導率大(da)於10,uS/cm，工藝(yi)冷(leng)凝(ning)液和透(tou)平(ping)冷(leng)凝(ning)液達(da)不(bu)到(dao)壹(yi)級(ji)脫(tuo)鹽水的(de)水質要求，只(zhi)能(neng)排放(fang)，通過(guo)增加壹(yi)級(ji)脫(tuo)鹽水的(de)產(chan)量，以補充(chong)工藝(yi)冷(leng)凝(ning)液和透(tou)平(ping)冷(leng)凝(ning)液的(de)缺量。因(yin)此，目(mu)前(qian)預(yu)處(chu)理(li)水量已達(da)到(dao)裝(zhuang)置的(de)最大(da)處(chu)理(li)能(neng)力(li)360t/h。
表(biao)2為(wei)纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器與(yu)機械(xie)過(guo)濾器投資(zi)費用的(de)比(bi)較。從(cong)表(biao)中可以看(kan)出，使用纖(xian)維(wei)球(qiu)過(guo)濾器比(bi)使用機械(xie)過(guo)濾器節(jie)約投資(zi)94.7萬元(yuan)，占該裝(zhuang)置工程(cheng)直接投資(zi)1400萬元(yuan)的(de)6.7%。
