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威尼斯游戏网站:过滤器在化学水处理中的应用有哪些?

2020-12-08

我们都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、热力设备长期的运行。那么过滤器在化学水处理中的应用有哪些?

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一、生产系统工艺现状及问题分析

(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)。

(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。露却锊坏焦ひ找螅唤档土死胱咏换黄鞯闹芷谥扑,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。


二、可行性分析

为了解决原系统存在的问题,经过调研分析,我们本着工艺技术很好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。单台纤维过滤器设计出力为210t/h。

(1)纤维过滤器的工作原理

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,大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)性能比较

在过滤器运行前,将囊充水,以保证加压室达到设定压力。在过滤器启动时要预运行,检测出水浊度合格后方能并入系统。过滤器运行过程中,对流量的调节要平稳,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。

 

三、经济效益及社会效益

生水系统经过改造运行一年半来,解决了原工艺中存在的问题,提高了出水水质及出力,降低了生产成本。

(1)水耗计算:纤维过滤器周期制水量大,反洗水耗小,减少了水耗,降低了排污量。

过滤器全年节约水量=(过滤器制水率-无阀滤池制水率)×全年生水总量=(0.983-0.974)×3500000=31500t  全年节约排污费=4.5×31500≈14万元

(2)热能计算:由于采用新工艺,过滤设备用反洗水未经过加热,减小了热量损失。

无阀滤池全年反洗水量=全年制水量×(1-制水率)=3500000×(1-0.974)=91000t

反洗水热量损失=生水温升×反洗水量×4.18=15×91000×4.18=5.71×106MJ

折标准油=5.71×106/41.87=136.37t式中:41.87——1kg标准油热值,MJ/kg。

(3)工艺效果:纤维过滤器的出水水质有了提高,使出水浊度稳定并小于2mg/L,减少了阳离子交换器的负担,可有效地提高离子交换器的周期制水量,降低酸碱耗,减轻了对树脂的污染。

(4)解决了换4堵塞问题,提高了换4换热效果,节约了检修费用。改造前两台换4由于原水水质差经常堵塞,每年每台需检修2~3次,生水由换热器旁路直接进无阀滤池,热除盐水由循环水冷却增加了循环水场的负荷。同时由于生水温度低,后续设备离子交换器的周期制水量下降,酸碱耗增加。改造一年半来未发生堵塞现象,节约了检修费用,降低了工人的劳动强度。


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