纤维束高效过滤器在污水回用中的应用

1、前言　　纤维束高效过滤器是一种结构新颖的过滤器,它采用独特而简单的方式,解决了纤维滤料的清洗过程中存在的各种困难,充分发挥了纤维的特长。
　　从它的各项优异性能来看,可以说它是一种理想的过滤器,是石英砂等颗粒滤料过滤器的更新换代产品,可调节滤料的堆集密度,并根据出水水质要求,方便地实现过滤器的运行和再生,目前在电力、电子等行业多有应用。本文就纤维束高效过滤器主要技术特性和功能以及该设备在天然气行业污水处理中的应用进行了论述。

2、问题的提出
　　川东某天然气净化厂原污水处理装置由于设备老化,活性炭塔停用等多种因素,外排污水水质超过国家二级标准。由于近年来国家对环保工作提出了更高的要求,污染物排放实行总量控制,因此必须对原装置进行改造,同时,业主要求改造后的排放污水不但要达到国家污水排放一级标准,而且要满足回用要求。

3、设计方案
　　该厂原水水质指标、国家污水排放一级标准、二级标准及回用水水质要求见表1。
　　依据表1水质标准,设计提出如下技改方案:
　　a)采用生化处理代替原有活性炭吸附塔生化处理采用催化酸化-接触氧化法;
　　b)曝气设备设计推荐水下射流曝气;
　　c)为保证处理后的污水回用于循环水补充水,设计采用纤维束高效过滤器。

4、过滤器的选择
　　经过对多种过滤器的特性性能比较,为保证此次改造的回用水质达到回用于循环水系统的目的,设计向业主推荐纤维束高效过滤器,理由如下:
　　a)滤速和精度可调节,适应本工程的需要;
　　b)可充分利用现有加压设备,工厂压缩空气能满足过滤器风量和风压的要求,无须再设鼓风机;
　　c)过滤能力及滤后水质指标完全满足回用水水质指标要求;
　　d)操作简便和现系统配套。纤维束高效过滤器与颗粒滤料过滤器性能比较见表2。

5、纤维束高效过滤器主要技术特性和功能以及正常运行的有关参数
　5.1　主要技术特性
　　工作压力:0.6 MPa;
　　试验压力:0.75 MPa;
　　工作温度:<60℃;
　　过滤流速:20~50 m/h(一般为30 m/h);
　　滤前水质:悬浮物≤20 mg/L;
　　浊度20FTU;
　　滤后水质:悬浮物≤1 mg/L;
　　浊度≤1FTU
　　截污容量:5~10 kg/m3(滤料);
　　运行压差:不超过0.2 MPa。
　5.2　规格及参数
　　规格及性能见表3。

　　注:①处理量按过滤流速为30 m/h计算;②设备高度、净重及荷重按LLY-2型产品数据。

　5.3　加压室充水排水
　加压室充水排水是纤维束高效过滤器实现纤维过滤清洗的关键。厂家随设备配套供应加压室充水排水装置、包括LLY型水量控制仪、水表、电磁阀门及管道。加压室充水水源:预处理系统采用过滤器进水。过滤器内配置加压室数量、规格及充水量见表4。

　　加压室充水量内控制仪按表4列量(每只充180~200 L),设定值(上限指标)为0.8 MPa ;充水时间为5 min。为确定每个加压室按定量定压充水以及方便分别检查每个加压室的完好情况,每个加压室在接点压力表后分别单设DN25进水阀。

6、纤维束高效过滤器的清洗[1]
　6.1　纤维束高效过滤器清洗参数
　　清洗水压力:≥0.1 MPa;
　　上向洗强度:3~5 L/m²·s;
　　下向洗强度:6~10 L/m²·s;
　　空气吹洗压力:≤0.1 MPa,≥0.05 MPa;
　　空气吹冲强度:40~60 L/m²·s;
　　清洗时间:30~60 min。
　6.2　上、下向洗用水量上、下向洗用水量见表5、表6。
　　6.3　空气清洗
　　6.3.1　采用罗茨风机吹洗
　　吹洗强度为:60 L/m²·s;风压:0.05 MPa;上向吹洗用压缩空气量、配罗茨风机型号参数见表7。
　　6.3.2　采用压缩空气吹洗
　　吹洗强度为:40 L/m²·s;风压0.1 MPa;上向吹洗用压缩空气量见表8。　　

　　6.4运行参数
　　6.4.1　过滤参数可调
　　纤维束高效过滤器可根据要求调整过滤精度,截污容量,过滤阻力的参数,调整方法改变加压室的充水量,从而调整滤层密度,如图1所示:

　　6.4.2　过滤阻力
　　周期平均压头损失0.02~0.06 MPa,最大压损不超过0.2 MPa(随加压室充水量的增加,滤速的提高,阻力随之增大)
　　6.4.3　进水压力和总进水量进水压力按纤维束高效过滤器本身最大阻力(0.2 MPa)及后边连接装置阻力之和考虑,系统进水总量按满足最大出水及1台过滤器上向洗用水量考虑。
　　6.4.4　加压室充水
　　加压室充水前和下向洗过程中罐体应保持满水状态,加压室应严格按表4控制充水量。
　　6.4.5　上、下向清洗流速
　　按清洗强度计算相应上向清洗流速为15 m/h,下向清洗流速为30 m/h。
7、效果
　　川东某天然气净化厂污水处理装置技改工程现已建成投产并通过了当地环保部门的竣工验收,处理后的污水已回用于该厂循环水系统。处理后的回用水质见表9。

8、结论　　纤维束高效过滤器性能稳定、操作简便、完全可以用于天然气行业污水深度处理,其处理后的水质能达到回用的要求。