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机械过滤器反洗技术案例
作者:江苏之镒环保 发布日期2019-08-26 14:08
  通辽热电水处理采用的是地下深井水,其中水中含盐量持中,约300―500mg/L,主要以重碳酸盐形式存在,根据锅炉压力等级设计为除盐系统,系统流程为:原水―机械过滤器―氢离子交换器―除碳器―阴离子交换器。在这一流程中仅有机械过滤器,对铁和有机物有截留作用,但出口铁离子在运行良好的情况下,也在50微克/升左右,运行不好的情况下,铁离子有时高达100微克/升左右。所以,过滤器运行状况的好坏直接影响阴阳离子交换器的周期制水量。预处理现有6台60t/h石英砂机械过滤器,每周反洗两次,周二和周五各一次。
 
  1机械过滤器反洗方法
 
  1.1先进行空气擦洗,然后再用水单独反洗
 
  关闭1-6号过滤器出入口门,开启空气门;按转机启动要求启动空压机,憋压到0.5-0.6MPa时,开启过滤器反洗排污门,开启压缩空气入口门,进行擦洗2分钟后,停止空压机运行,关闭压缩空气入口门及反洗排污门;鉴于反洗水泵的出力效果,每两台一组进行反洗。反洗1-2号机械过滤器:开1-2号过滤器正洗排污门,空气门,将水排空后关闭排污门;
 
机械过滤器
 
  开1-2过滤器的反洗水入口门,启动反洗水泵,开启泵出口门,待过滤器空气门流水后,开启过滤器反洗排污门,关闭空气门;待反洗20分钟左右排水透明后,关闭过滤器反洗水入口门,排污门;开启过滤器入口水门,空气门,待空气门流水后,开启正洗排污门, 关闭空气门,正洗5分钟左右。待排水清澈透明后,关闭正洗排污门,停止反洗水泵运行, 开启过滤器出口水门,投入运行或备用;按上述程序依次反洗3―6号过滤器。
 
  1.2先用水带气进行反洗,然后再用水单独正洗
 
  开1-2号过滤器正洗排污门,空气门,将水排空后关闭排污门;按转机启动要求启动空压机,憋压到0.5-0.6MPa时;开1-2过滤器的反洗水入口门,启动反洗水泵,开启泵出口门,待过滤器空气门流水后,开启过滤器反洗排污门,关闭空气门;开启压缩空气入口门,带空气反洗。待反洗10-15分钟排水透明后,关闭压缩空气入口门,关闭过滤器反洗水入口门,排污门。开启过滤器入口水门,空气门,待空气门流水后,开启正洗排污门,关闭空气门,正洗5分钟左右。待排水清澈透明后,关闭正洗排污门,停止反洗水泵运行, 开启过滤器出口水门,投入运行或备用。按上述程序依次反洗3―6号过滤器。
 
  1.3先进行空气擦洗,然后水带气反洗,再单独用水正洗
 
  按方法一进行空气擦洗操作,然后在不停止空压机运行的情况下,按方法二进行反洗,但反洗时间可以缩短到5-10分钟。
 
  2反洗过程中原理分析
 
  2.1压缩空气的作用
 
机械过滤器
 
  压缩空气的加入增大了滤料表面的剪力,从而使得通常水冲洗时不易剥落的污物在气泡急剧上升的高剪力下得以剥落,从而提高了反冲洗效果 。气泡在滤层中运动产生混合后,可使滤料的颗粒不断涡旋扩散,促进了滤层颗粒循环混合,由此得到一个级配较均匀的混合滤层,其孔隙率高于级配滤料的分级滤层,改善了过滤性能,从而提高了滤层的截污能力。气泡在颗粒滤料中爆破,使得滤料颗粒间的碰撞磨擦加剧,在水冲洗时,对滤料颗粒表面的剪切作用也得以充分发挥,加强了水冲清污的效能,减少了水冲洗时滤料颗粒间的相互接触的阻力,使水冲洗强度大大降低,从而节省冲洗的能耗。
 
  2.2过滤器反洗原理分析
 
  单独用空气擦洗时,石英石滤层不膨胀,滤层吸附杂质的去除,主要靠气泡上升时对滤料颗粒产生摩擦作用和气泡带动下滤料之间的相互碰撞作用;气泡在上升过程中对滤层扰动作用逐渐增大,对截污量较大的表层滤料扰动尤大。此阶段截留在滤层中的杂质从滤料颗粒上脱落。
 
  气水同时反冲洗时,滤层微膨胀,污泥从滤料颗粒上脱落是水流剪切,摩擦作用,空气剪切综合作用的结果。与单独水反冲洗方式相比,由于增加了空气对滤料颗粒的剪切,摩擦作用,同时空气的加入又强化了水流剪切,摩擦作用和滤料颗粒间碰撞,故在较小水反冲洗强度下即可达到很好的反洗效果。此阶段杂质从滤料层去除。
 
  采用水正洗,其作用为:首先,将从滤层中去除的杂质排出,用清水层置换废水层;其次,将残留在滤床中的空气排出。    3周期调整试验及结果
 
  根据设备情况,在每次反洗时,采用下列方式进行反洗过滤器:1,2号过滤器采用种方法反洗,3、4号过滤器采用第二种方法反洗,5、6号过滤器采用第三种方法反洗。经过两个周期统计,反洗情况如下:
 
机械过滤器
 
  4确定反洗方案
 
  4.1方案确定
 
  由试验结果得出,机械过滤器的反洗采用先进行空气擦洗,然后水带气反洗,再单独用水正洗。反洗周期由一周两次延长为一周一次。
 
  4。2注意事项
 
  过滤器通过较长时间的运行后,其出水品质仍会恶化,使过滤器的运行周期缩短, 即使增加反洗次数或强度也难除掉铁和有机物的污染, 所以运行一些周期后,得采取用盐酸或硫酸酸洗滤料的方法加以消除。
 
  5节水效益
 
  由于方法三使得反洗效果大大增强,所以,反洗周期延长至一周一次,通过机械过滤器反洗方法的与反洗周期的调整,在预处理出水水质合格的前提下,节约了大量的反洗用水。单台过滤器反洗周期由一周两次到一周一次,年反洗次数由104次降为52次,机械过滤器选择方法三进行反洗,每台过滤器每次反洗水量由60t降低到30t,则预处理6台机械过滤器一年节水量为60×6×104-30×6×52=28080(t)。
 
  通过此次调整使我们认识到,在工作中不能按部就班,照搬规程,必须在了解设备、材料性质、要求的前提下,通过探索试验,找到符合自己实际的工作方式,才能更好地为生产服务。
 
  石英砂过滤器工作一段时间后,砂的缝隙间有许多的细小颗粒物,如泥,有机物等杂质,如果不进行反洗,泥沙会堵住水通过,并经过过滤的出水压力变小,使流量也减少了,不但浪费了宝贵的能源(电能,水泵提供动力),而且过滤的流量减少,达不到出水的效果。所以,石英砂过滤器使用一段时间后必须要进行反洗。
 
机械过滤器
 
  石英砂过滤器有两种反洗方式,一种是气水反洗,另外一种是水反洗。
 
  气水反洗是利用空气的气泡还有石英砂滤料两者相互摩擦,再者就是利用石英砂滤料的颗粒与颗粒之间的摩擦力,也就是利用石英砂滤料和水相冲的摩擦力,四者相互作用,在的限度上增加了反冲洗的效果,这样经过反水洗后的石英砂滤料就可以进行使用。
 
  这个一般用在过滤器罐体比较大,石英砂滤料比较多情况。优点是:反洗时间较短,耗水量少。
 
  水反洗主要是通过石英砂滤料和水相冲的摩擦力以及砂与砂的摩擦来冲掉水中的杂质。
 
  一般用在小的过滤器较多,反冲洗的水量一般在2倍的运行流量,特点是:不需要提供风源,消耗水量较大,操作简单。
 
  从自反洗过滤器的结构特征,采用的材质及其过滤和反洗工艺可以发现其具有以下显著的特点:
 
  (1)由过滤器的工作状态及反洗过程可知,该过滤器反洗过程中,任一时刻仅有1只滤元处于反洗状态,其它10只滤元仍处于过滤状态,因此,基于这一特点,当采用该型过滤器时,无需设置备用设备,通常仅需1台过滤器即可满足运行需要。
 
  (2)由于11个滤元依次反洗,使得所需的反洗水流量远远低于过滤器的进出水流量,通常反洗水量仅相当于过滤器进出水量的1/10~1/5,因此,只要使过滤器的通流流量对后续设备保持一定的富裕量,即可实现过滤器的连续运行和不停车反洗。
 
  (3)反洗时无需专用的大型反洗水泵和反洗水池等配套设计,仅使用能耗极低的驱动电机驱动反洗水管旋转即可,显著地降低了设备的复杂性和造价,使得设备具有巧妙而紧凑的设计,减小了所需的设备安装空间。
 
  (4)过滤器的过滤阻力极低,特别适用于过滤流量大、压力低的场合。
 
  (5)过滤器设备采用了玻璃钢外壳和由特种塑料制成的滤元,仅旋转反洗水管为耐蚀不锈钢材质。该设计在防止海水侵蚀、设备良好运转的前提下,大量采用廉价的材料,有效节约了设备成本。

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