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原水预处理系统纤维球过滤器的介绍

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现代化大型脱盐水装置中,为了充分利用一级脱盐阳树脂的交换性能,必须要控制进入一级阳离子交换器原水中的悬浮物含量,即低于2mg/L。兰州石化公司某厂脱盐水装置属兰化乙烯改扩建工程的配套项目。其制水的工艺过程采用PLC程序控制自动操作。该装置于1996年一季度建成投产,至今已运行6年,各项指标均符合设计要求。本文对其原水预处理系统纤维球过滤器作以介绍。

    1 设备选型

    该脱盐水装置的原水由水厂抽取黄河水经澄清过滤后供给。供水压力为0.3~0.4MPa(G),原水中悬浮物含量正常约为5mg/L,洪水季节高达8mg/L以上,为保护阳树脂不被污染,原水进入一级脱盐阳离子交换器前必须要进行预处理,使悬浮物含量低于2mg/L。

    装置原水预处理的产水能力正常为310t/h,最大为360t/h。预处理设备是选用常规的机械过滤器,还是选用新开发的纤维球过滤器,是参加建设的各方都极为关注的问题。

    纤维球过滤器是清华大学90年代初开发的新型水过滤器。该过滤器的主要优点是原水通过滤层的滤速高,最佳滤速为25~30m/h,当滤速为30m/h,仍可保证稳定的出水水质。处理水量为360t/h时,若选巾3m的过滤器,其台数为2台。

    根据本工程用地有限(机械过滤器需要5台)、投资紧张的特点,虽缺乏巾3m纤维球过滤器的某些操作数据,但可借鉴国内已有的巾2m过滤器的相关经验,再采取一些相应的措施,应当可以满足本工程的需要。因此最终选择了采用两台直径3m的纤维球过滤器并列运行的方案。

    2 纤维球过滤器的特点及工作原理

    纤维球过滤器体内填充高度约1.2m的涤纶纤维球作为过滤层,原水由过滤器上部进入设备,经过过滤层将水中颗粒、胶状物等悬浮物质截留于过滤层中的上部,经过滤层由下部流出,使出水悬浮物低于2mg/L,以确保一级脱盐水装置的稳定运行。

    涤纶纤维球滤料具有柔性好、密度小、可压缩和空隙率大的特点,过滤时受工作压力、上层截泥和滤料白重的影响,形成上松下密的理想滤层分布状态,纤维球以其极大的比表面积和孔隙率吸附并截留水中的悬浮颗粒,充分发挥出滤料深层截污能力;因反冲洗容易,故自用水率低;还具有耐磨损、化学稳定性强的优点;当滤料受有机物污染严重时,还易于采用化学清洗方法再生。纤维球过滤器的工作步骤分为正常产水和反冲洗,本体流程图如图1所示。

    2.1 正常产水过程

    开启进水控制阀XV.3601和出水控制阀XV一3602,其它控制阀均处于关闭状态;XV.3601的开度是由设定进水压力(PIS8001)值确定。开车调试时设定的进水压力为0.33MPa(G);出水控制阀XV.3602的开度是由产水流量(FIQ813)确定。为避免过高滤速造成过滤器发生穿透现象,引起出水品质下降,应控制滤速以保持长周期安全稳定生产,最高滤速以不超过30m/h为佳

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