現(xiàn)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(chǎn),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(tǒng)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(jīng)澄清過濾后供給。供水壓力為0.3~0.4MPa(G),原水中懸浮物含量正常約為5mg/L,洪水季節(jié)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(chǎn)水能力正常為310t/h,最大為360t/h。預處理設備是選用常規(guī)的機械過濾器,還是選用新開發(fā)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(fā)的新型水過濾器。該過濾器的主要優(yōu)點是原水通過濾層的濾速高,最佳濾速為25~30m/h,當濾速為30m/h,仍可保證穩(wěn)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(shù)為2臺。
根據(jù)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纖維球過濾器的某些操作數(shù)據(jù),但可借鑒國內已有的巾2m過濾器的相關經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(wěn)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(tài),纖維球以其極大的比表面積和孔隙率吸附并截留水中的懸浮顆粒,充分發(fā)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(wěn)定性強的優(yōu)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(chǎn)水和反沖洗,本體流程圖如圖1所示。
2.1 正常產(chǎn)水過程
開啟進水控制閥XV.3601和出水控制閥XV一3602,其它控制閥均處于關閉狀態(tài);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(chǎn)水流量(FIQ813)確定。為避免過高濾速造成過濾器發(fā)生穿透現(xiàn)象,引起出水品質下降,應控制濾速以保持長周期安全穩(wěn)定生產(chǎn),最高濾速以不超過30m/h為佳。
纖維球是用優(yōu)質纖維絲加工而成,具有載污容量大、過濾效果好等優(yōu)點,適用于各種水質的深度處理和精細過濾。呈柔性、可壓縮、孔隙率大、截污能力強;工作時濾層孔隙上疏下密,符合理想濾層的孔隙分布;比重略大于水,易反沖洗,材質優(yōu)良有較強的耐磨性和抗化學侵蝕性能。一般濾速30m/h,粗濾進水100mg/l,出水SS≤5mg/l,精濾進水20mg/l,出水≤2mg/l。廣泛應用于油田、化工、電力、冶金等行業(yè)的高標用水;循環(huán)、旁濾賀廢水回收利用。
性能和特點:本產(chǎn)品選用高醛化維呢綸,定型滌綸絲為原料,質輕、強度高,物理化學性能穩(wěn)定,經(jīng)久耐用用自身表面所沾附的大量生物團與充氧,污水反復接觸,使廢水中的懸浮物及有機物降解而達到處理目的。