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双亲可逆纤维束过滤器

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-09-12 15:53
(一)、概述:
纤维束并联或串联自动过滤器是我公司吸收国外先进技术,自行设计、制造的水处理产品。该产品适用于油田污水、清水的处理,同时也适用于生活污水、游泳池循环用水等的处理。其中改性纤维束适用于油田污水处理的设备。
传统的粒状滤料发展至今,其粒径已达到mm级,再进一步缩小粒径十分困难。由于粒状滤料的比表面积较小,其吸附水中悬浮物颗粒的能力弱。因此要进一步提高粒状滤料的滤后水质十分困难。
我们选用了由东北电力学院开发的改性高分子纤维束做滤料,它的直径可达到μm级。相对于粒状滤料,纤维束滤料增大了比表面积,提高了滤料的孔隙率,因此,提高了滤后水质。
粒状滤料(石英砂) 纤维束滤料
粒度
mm
孔隙率 比表面积 直径
mm
孔隙率 比表面积
cm2/g cm2/ cm3 cm2/g cm2/ cm3
0.5-1.0 0.44 50.6 75.1 0.056 0.85 780 106
 
(二)、装置的工作原理与工艺流程:
2.1、工作原理:
过滤器的原理是运用液压系统将纤维束向下压紧密实,利用滤料的表面吸附液体中的悬浮物颗粒及油膜形成的油珠,利用滤料之间的孔隙来储存被截留的悬浮颗粒及油珠。随着过滤周期的增长,污物不断被截留,并且过滤器的进、出水管线的压差逐渐上升,升至设定值时,即表示过滤终止。为了达到滤料再利用,过滤器进入反洗再生过程。反洗时首先运用液压系统将纤维束向上拉长疏松,然后进行水冲洗过程,滤料经过磨擦、振动及搓动后再由清水冲刷,使滤料恢复如初。再生完毕,过滤器再次进入过滤产水状态。
2.2、工艺流程:
流程图如下:
正洗→过滤→排水→水洗→正洗
设备开始使用(或停用较长时间后再使用),需手动操作排出滤罐和管汇中空气,再将选择开关转换到“自动”位置。按“启动”开关,再按“确认”开关设备从调试正常的手动切入自动流程状态开始运行,并且在PLC控制器控制下自动循环运行以下过程。
a、过滤过程:
首先,启动液压系统,纤维滤料和活动孔板向下移动,将滤料压紧。含油污水通过改性纤维束滤层时,液体中的悬浮物颗粒及油,被滤料之间的孔隙截留,污物不断积累,进、出水口的压力损失增大, 当压力损失超过0.15MPa时,说明过滤器纤维滤料中截留的杂质已经相当多并接近饱和,设备过滤终止,应进行反洗使滤料再生。
设备在过滤状态下,每隔2小时应开启排油气管线阀门10分钟以排除容器顶部集聚的浮油和气体,该浮油应直接回到收油罐(或前级缓冲罐内,考虑到多罐并联运行时的污油污水量大)。
b、反冲洗过程:
反冲洗是由排水、水洗等过程组成。
①.排水:把罐内的水位降低,并打开排气口,气洗创造条件。
②.水洗:启动反冲洗泵,打开反冲洗进水管阀门,污水从排污管排到回收罐。
③.静置:关闭所有阀门,设备待命。
c、正洗过程:
反冲洗完毕,可能造成少量的悬浮颗粒及油等沉降到滤层底部,此时产水时,会造成出水水质不合格,因此本工艺中增加了正洗过程,以便出水水质完全达标后才产水,过滤运行。其过程持续时间为3~5min。
(三)、特点:
a、出水水质好:由于改性纤维滤料的比表面积大,吸附能力强。滤后水中不仅含油量及悬浮固体含量降低了,而且水中的有机物、细菌、含铁量等也随着降低而部分被去除。
b、过滤速度快:由于改性纤维束滤料的孔隙率显著增加了,提高了过滤速度。它的过滤速度通常是传统滤池的3-4倍。
c、截污容量大:它的截污容量通常是传统滤池的3-4倍。
d、化学稳定性好:改性高分子纤维滤料不溶于水,耐酸、碱。
e、机械强度高,使用寿命长:改性高分子纤维滤料的使用寿命在二十年以上。它比石英砂的强度高,通常的过滤及反洗强度,不会发生破损和跑料。
f、自用水耗低,吨水造价低,维护量少,运行费用低:改性高分子纤维滤料的使用寿命长,不需要定期填充和更换滤料。反洗水可以利用滤前水且水量仅为制水量的2%左右。所以它的吨水造价仅是传统滤池的1/2~1/3。
g、占地面积小:在制水量相同的情况下,GLWA型双孔纤维过滤器的占地面积仅是传统过滤器的1/3—1/5。这样就大大节约了基建投资,提高了土地利用效率。
(四)、技术特性:
进水指标:含油量:≤30 mg/l;悬浮固体含量:≤50mg/l;
出水指标:含油量:≤5 mg/l;悬浮固体含量:≤3mg/l; 粒径中值:≤2μm

滤速:20~25m/h
强制滤速:30m/h
过滤阻力损失:≤0.15MPa
进水温度:≤65℃
工作周期:12~24h
水洗反洗强度:8L/s.m2
水洗反洗压力:0.34MPa
初滤排水:5min
罐体主体材质:Q235-B
设计压力: 0.60 MPa
滤料:改性纤维束伸展层高1500mm,直径:φ25mm

(五)、设备结构:
     GLWA(GQS)型双孔板全自动悬挂式双亲可逆纤维过滤器是上进水、下出水的。它的固定孔板安装在过滤器的下部,纤维滤料和活动孔板在它的上面。原水从上面进入,过滤时在液压系统作用下,纤维滤料和活动孔板向下移动,将滤料压紧。
并且为了减小过滤进水的压力损失,在纤维滤料的底部,安装了316L材质的不锈钢集水器,增大了集水器的透水面积。
当设备反洗时,液压装置泻压,反洗压力水能把纤维滤料及压板冲动向上悬浮,从而纤维滤料全部伸展在罐体内的水溶液中,靠反洗清水把污物及油冲刷干净。
(六)、设备安装、调试及其它:
6.1、设备安装
    a、设备安装地点的环境温度不应低于4℃。
b、安装设备的基础应足以承受设备运行时的总重量。
c、设备中心轴线与地表水平面的垂直允差应少于0.1:100。
d、配套阀门安装前应进行打压试验。
6.2、设备调试
   a、备齐检测仪器:如浊度仪等。
   b、检查配套设备:阀门大力表、管路、气源、混凝加药系统等是否完备、正常。
   c、调试开始前应对过滤器进行预洗。预洗分为水反洗和水正洗两个步骤。水反清洗8分钟,再进行水正清洗。
d、当出口水质达到滤后水质标准时,打开净水出口阀门,关闭正洗水出口阀门,即转入试运行。
上述各项一切正常即可投入运行。
(七)、电气说明
7.1、概述
全自动过滤器的电气系统以可编程控制器(PLC)为核心,配以适当的外部设备及软件,使过滤器达到无人值守全自动运行的目的。该系统具有操作简便、自动化程度高、便于维护等优点,其中可编程控制器选取用西门子S7系列(或其它)产品,操作面板采用触摸屏,有很高的可靠性。
7.2、系统说明
全套过滤装置自动控制部分供货除控制柜外,分别主要包括:电线电缆、线路桥架、不锈钢气路管线、电磁换向阀、气动蝶阀和相关仪表。工作过程包括过滤和反洗,这两个过程的实现主要是通过控制柜内PLC的内定程序输出逻辑信号,控制电磁换向阀换向和各电机启停;电磁换向阀的换向推动了气动蝶阀开或关,从而满足各种工艺流程的需要。
过滤器PLC能够采用MODBUS协议(485接口)与新建站的仪控室工控机相互通信,可以在仪控室监测设备运行状态。
手动操作 全部在触摸屏面板上操作“手动/自动”旋钮选择滤罐,操作面板上的钮子开关就可实现对应的电磁阀或电机的动作。
自动操作 自动工作有(压差、时差)两种工作方式。
“压差”工作即为,当系统压力控制器检测到压力至上限时,即过滤终止,系统便开始对过滤器进行反洗冲洗全过程。逐台循环反洗、过滤切换过程。
“时差”工作时,即对PLC 进行时间设定,每隔12小时或24小时,对过滤器进行反冲洗全过程。并每台过滤器可以逐台循环反洗,也可间隔一段时间进行反洗过程。

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