盤式過濾器在玻璃鋼冷卻塔前端的應用

1、前言
    大型冷卻塔所使用的循環水長期使用之后需要過濾。用機械過濾器雖然能達到較好的過濾效果,但是其濾速慢,于是造成過濾器設備龐大、自耗水量大,手動設備勞動強度大,而自動設備造價又太高,因此制約了它的發展和廣泛應用。
    十九世紀,出現了篩網過濾器,它是通過一個不銹鋼絲編織的濾網阻截水中較大的雜質顆粒,這大大提高了濾速,簡化了設備,但是水中較小的顆粒和纖維仍能穿過濾網,特別是它們會卡在或纏繞在濾網上,再要清洗掉這些雜質就不容易了。因此,基于這兩方面的原因,篩網過濾在應用中一直受到了很大的限制。
    新型自動盤片過濾器充分繼承了上述過濾器的優點,同時又克服了它的缺點,具有反洗效果好、設備自動化程度高、過濾水質穩定、設備占地面積小的特點,自耗水率僅有0.25%左右。
2、工作原理:
    盤片式過濾器過濾機理,在于通過壓緊的塑料盤片實現表面過濾與深層過濾的組合。其核心技術就是盤片,它由一組雙面帶不同方向溝槽的聚丙烯盤片構成,相鄰兩盤片疊加,其相鄰面上的溝槽棱邊便形成許許多多的交叉點,這些交叉點構成了大量的空腔和不規則的通路,這些通路由外向里是不斷縮小的。過濾時,這些通路導致水的紊流,終促使水中的雜質被攔截在各個交叉點上。如把一摞盤片疊加安裝在過濾芯骨架上,在彈簧和來水的壓力下就形成了外松內緊的過濾單元。
     盤片上溝槽的不同深淺和數量確定了過濾單元的過濾精度。

2.1 工作狀態
    過濾過程中,過濾盤片在彈簧力和水力作用下被緊密地壓在一起,當含有雜質的水通過時,大的顆粒和粗纖維直接被攔截,稱為表面過濾。而比較小的顆粒與纖維竄進溝紋孔后進入到盤片內部,由于沿程孔隙逐漸減小,從而使細小的顆粒與纖維被分別攔截在各通道的途中,稱為深度過濾。 

2.2 反洗狀態:
    由可調節設定的時間或壓差信號自動啟動反洗,反洗閥門改變過濾單元中水流方向,過濾芯上彈簧被水壓頂開,所有盤片及盤片之間的小孔隙被松開。位于過濾芯的噴嘴沿切線噴水,使盤片旋轉,在水流的沖刷與盤片高速旋轉離心作用下,截留在盤片上的固體物被沖洗出去。然后反洗閥門恢復過濾位置,過濾芯上彈簧力再次壓緊盤片,回復到過濾狀態。

2.3 盤式過濾器技術參數:


2.3.1 設備結構形式:采用若干個過濾單元并聯任意組合,通常有3~10個過濾單元并聯組合,可立式或臥式布置。
2.3.2 工作壓力:0.28~0.8MPa
2.3.3 水溫:4~70℃
2.3.4 pH值:5~11.5
2.3.5 壓力損失:0.001~0.08 MPa
2.3.6 單個過濾單元產水量:20T/H (100(過濾精度條件下);
2.3.7 進水懸浮物含量:(200ppm
2.3.8 小反洗壓力:0.28MPa
2.3.9 反洗流量:8T/H
2.3.10 反洗時間:5~20秒(可調)
2.3.11 反洗用水量:10~45升/過濾芯
2.3.12 自動控制器:過濾器專用PLC控制器,時間或壓差啟動反洗,大10點輸出。
2.3.13 反洗閥門:隔膜式兩位三通閥,液動或氣動。
3、盤片過濾器的特點:
3.1精確過濾:可根據用水要求選擇不同精度的過濾盤片,有20μ、50μ、100μ、200μ多種規格,過濾比大于85%。
3.2徹底高效反洗:由于反洗時將過濾孔隙完全打開,加上離心噴射作用,達到了其他過濾器無法達到的清洗效果。反洗過程只需20S左右即可完成。
3.4全自動運行,連續出水:時間和壓差控制反洗啟動。在過濾器組套內,各個過濾單元順序進行反洗。工作、反洗狀態之間自動切換,可確保連續出水,系統壓損小。
3.5標準:模塊化系統設計,用戶可按需取舍過濾單元并聯數量,靈活可變,互換性強。
3.6占地?。嚎伸`活利用現場邊角空間,因地制宜安裝,占地少。
3.7運行可靠、維護簡單:幾乎不需日常維護,不需專用工具,零部件很少。
3.8使用壽命長:經多年工業實用驗證,過濾和反洗效果不會因使用時間而變差。
4、幾種常見過濾方式的比較:
    下表為盤片過濾與表面過濾和深度過濾這兩種常用過濾方式的比較,選擇過濾方式時,可根據來水及出水水質要求,確定經濟合理的過濾方式,然后進行設備選型。

  代表設備 運行情況 反洗情況 過濾精度 濾速 設備占地
表面過濾
深度過濾
表面+深度
篩網過濾器
砂過濾器
盤片過濾器
簡單
麻煩、阻力大
簡單
不徹底,怕纖維
不容易
簡單徹底


很快
很慢


    例如:青島石油化工廠1998年采用一套JY3-8盤式過濾器作為冷卻塔的旁濾,過濾精度為50μ,總處理水量250噸/小時。
    采用盤式過濾器后設備占地僅為3mX3m,同時由于自動控制可實現無人職守,目前過濾器約3小時反洗一次,每個過濾單元反洗時間15秒,用水量僅為33升,而總產水量約為9X3=27噸,自耗水率為0.12%,是原來耗水量的八十分之一。
5、設計選型:
    盤式過濾器基本過濾單元分為JY2(一個容器內含有一個過濾芯的過濾單元,進出口徑為2")、JY3(一個容器內含有對稱兩個過濾芯的過濾單元,進出口徑為3")二種。每個過濾單元,針對不同的進水水質和應用要求,即過濾精度的要求,其正常產水量是不同的,設計選型時可根據這三個條件和系統總水量確定過濾器并聯的過濾單元數目。
5.1進水水質確定,一般根據來水水質大概分為四類:
    A、 優良水質:城市自來水;從穩定的含水層抽取的井水,濁度小于3度。
    B、 一般水質:循環冷卻水;經沉淀處理過的地面水;經過有效沉淀和完全生物處理過的排水,一般懸浮物小于50ppm。
    C、 較差水質:從水質很差的含水層抽取的地下水;經過有效沉淀,但未經或經很少的生物處理的排水;有微生物大量繁殖的地面水,一般懸浮物小于100ppm。
    D、 很差水質:從很臟的或富含鐵、錳的井中抽取的井水;受洪水影響且未經沉淀的地面水;未經沉淀及生物處理的排水。為保證過濾系統較好的工作狀態,D類水質需要進行預處理以提高一個等級。
5.2過濾精度的確定:
    選擇過濾器過濾精度即盤片,對保證盤式過濾器在整個水處理系統中發揮應有的作用有著重要意義,只有選擇合理正確,才能滿足后序的水質要求。下表為在常見的幾種過濾用途時,推薦選擇的過濾精度。

過濾系統的應用 選擇過濾精度
供水預處理
生活飲用水預處理;生產用水;噴嘴保護
循環水過濾;給水處理預過濾
中水處理;廢水處理
20μ
50μ
100μ
200μ


5.3 單個過濾芯在不同進水水質和過濾精度下的產水量m3/h;

  過濾精度
200μ 100μ 50μ 20μ
優良水質
一般水質
較差水質
很差水質
25
19
13
8
20
15
10
6
14
11
7
5
7
5
4
3

6、小結
    隨著地球水源環境的不斷惡化,同時人們對水質的要求卻越來越高,水過濾設備的應用在不斷擴大,而這種盤式過濾器的獨特設計、巧妙構思,使得它在系統節水、省地等方面具有無比的優勢,必將在今后的水處理應用中發揮更大的作用。