1、高效快速纖維球過濾器的應用摘要 : 介紹了纖維球過濾器的特點、工作原理及其在脫鹽水裝置中的應用效果?，F代化大型脫鹽水裝置中，為了充分利用一級脫鹽陽樹脂的交換性能，必須要控制進入一級陽離子交換器原水中的懸浮物含量，即低于2mg/L。蘭州石化公司某廠脫鹽水裝置屬蘭化乙烯改擴建工程的配套項目。其制水的工藝過程采用PLC程序控制自動操作。該裝置于1996年一季度建成投產，至今已運行 6年，各項指標均符合設計要求。本文對其原水預處理系統纖維球過濾器作以介紹。1 設備選型該脫鹽水裝置的原水由水廠抽取黃河水經澄清過濾后供給。供水壓力為0. 30. 4MPa(G)原水中懸浮物含量正常約為 5mg/L,洪水季節

2、高達8mg/L 以上， 為保護陽樹脂不被污染，原水進入一級脫鹽陽離子交換器前必須要進行預處理，使懸浮物含量低于2mg L。裝置原水預處理的產水能力正常為 310t/h,最大為360t/h。預處理設備是選用常規的機械過濾器，還是選用新開發的纖維球過濾器，是參加建設的各方都極為關注的問題。纖維球過濾器是清華大學90 年代初開發的新型水過濾器。該過濾器的主要優點是原水通過濾層的濾速高，最佳濾速為 2530m/h,當濾速為30m/h,仍 可保證穩定的出水水質。處理水量為 360t/h時，若選巾3m的過濾器，其臺數 為 2 臺。根據本工程用地有限(機械過濾器需要5 臺 )、投資緊張的特點，雖缺乏巾3m纖

3、維球過濾器的某些操作數據，但可借鑒國內已有的巾2m過濾器的相關經驗, 再采取一些相應的措施，應當可以滿足本工程的需要。因此最終選擇了采用兩臺直徑3m的纖維球過濾器并列運行的方案。2 纖維球過濾器的特點及工作原理纖維球過濾器體內填充高度約1. 2m的滌綸纖維球作為過濾層，原水由過濾器上部進入設備，經過過濾層將水中顆粒、膠狀物等懸浮物質截留于過濾層中的上部，經過濾層由下部流出，使出水懸浮物低于 2mg/L,以確保一級脫鹽水裝置的穩定運行。滌綸纖維球濾料具有柔性好、密度小、 可壓縮和空隙率大的特點，過濾時受工作壓力、上層截泥和濾料白重的影響，形成上松下密的理想濾層分布狀態，纖維球以其極大的比表面積和

4、孔隙率吸附并截留水中的懸浮顆粒，充分發揮出濾料深層截污能力；因反沖洗容易，故自用水率低；還具有耐磨損、化學穩定性強的優點；當濾料受有機物污染嚴重時，還易于采用化學清洗方法再生。纖維球過濾器的工作步驟分為正常產水和反沖洗，本體流程圖如圖1所示。2 .1正常產水過程開啟進水控制閥XV. 3601和出水控制閥XV 3602,其它控制閥均處于關 閉狀態；XV. 3601的開度是由設定進水壓力（PIS8001）值確定。開車調試時設定 的進水壓力為0. 33MPa（G）出水控制閥XV. 3602的開度是由產水流量（FIQ813） 確定。為避免過高濾速造成過濾器發生穿透現象，引起出水品質下降，應控制濾 速以

5、保持長周期安全穩定生產，最高濾速以不超過30mh為佳。S II纖維球過濾器工作流程圖昆港洗排水F洗排水由于在線測定出水懸浮物含量較困難，根據過濾器進出口水壓差隨著濾層上 部截留物逐漸增加而逐漸增大的特點，相應地出水懸浮物含量也隨壓差的增大而 由少變多；每周期運行初期壓差為 0. 02MPa當壓差增大到0. 15MPa寸，實測 出水的懸浮物含量為2mg/ L,為此確定進出水壓差達到0. 14MPa寸，該過濾器 自動停止產水，并進入反沖洗過程。3 . 2反沖洗過程反沖洗的目的在于松動產水過程壓縮了的過濾纖維球，分離出附著在纖維表面的截留物，并被反沖水帶走，從而起到清潔過濾球的作用。每周期產水過程終

6、 了時，程序自動關閉XV 3601和XV 3602閥，并打開反沖松動排水閥 XV一 3606和反沖洗進水閥XV 3603, 3min后再打開排水閥XV 3604。由于纖維球 較輕，需控制沖洗水流速，使纖維球處于松動懸浮狀態即可；本裝置開車時，將 XV. 3063閥設定在空體流速15m/h的流量位置；為了提高反沖洗效果，本設備 配置了兩葉輪的低速電動攪拌器， 反沖洗時攪動水流和纖維球，使纖維球相互碰 撞、抖動，從而將截留物分離。反沖洗時間長短與纖維球的截污量及反沖洗速度 有關，根據排水中懸浮物含量低于20m”L的指標要求，本設備開車時多次測定 反沖洗8min即可達標。程控設計反沖洗排水時間設定為

7、10min。反沖洗完成后自動關閉反洗進水閥 XV 3603和反洗排水閥XV 3604,同時 自動開啟進水閥XV 3601和正洗排水閥XV. 3605進行正洗，正洗流量為產水流 量。正洗時間以排水中懸浮物含量低于 2mg/L為標準，程控設定的正洗排水時 間為10min,開車時多次測定正洗8min即可達標。正洗合格后自動關閉正洗排 水閥XV 3605和松動排水閥XV 3606,同時自動開啟產水出口閥 XV 3602 進入正常產水過程。4 使用效果及投資費用比較目前，正常狀況下原水懸浮物低于 5mg/Lo預處理后的含量在1. 8m”L 以下。洪水季節原水懸浮物含量達到 78m”L,預處理后的懸浮物含

8、量在 2mg /L以下；由于工藝冷凝液中CODt量超標，透平冷凝液水溫大于 50c ,電導 率大于10,uS/cm,工藝冷凝液和透平冷凝液達不到一級脫鹽水的水質要求，只 能排放，通過增加一級脫鹽水的產量，以補充工藝冷凝液和透平冷凝液的缺量。 因此，目前預處理水量已達到裝置的最大處理能力360t/h。運行參數見表1。表1 運行參數性一近率百顯理能力礪一過濾速度G/t2*工作壓力/MPa0.43阻力損失/MPa-£0.15工作周期5100反洗強度/m1 *mm 反執.時同/min反排水觸比/磬械眄量/3,史表2為纖維球過濾器與機械過濾器投資費用的比較。從表中可以看出，使用纖維球過濾器比使用機械過濾器節約投資 94. 7萬元，占該裝置工程直接投資 1400萬元的6. 7%。裊2投資責用比較過近據睛用廠房向 廠房炭 總投賽臺政墟格萬元枳/m： 用/萬元 萬元OOOmni軒維厚 23650945過旎器將 000mm機械過 5110J6529.7139.7境需4 結束語該脫鹽水裝置自1996 年建成投產，至今已運行6 年，在用戶的精心操作下，狀況良