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機(jī)械過濾器的分析
作者:北京羅道羅環(huán)??萍加邢薰?時(shí)間:2020-06-16 瀏覽:

機(jī)械過濾器又稱多介質(zhì)過濾器

摘要:通過對多介質(zhì)過濾器的構(gòu)造介紹,著重闡述反沖洗工藝,對生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的缺陷,進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的措施。
關(guān)鍵詞多介質(zhì)過濾器過濾反沖洗


多介質(zhì)過濾器,在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中,用以去除污水中雜質(zhì)、吸附油等,使水質(zhì)符合循環(huán)使用的要求。過濾的含義,在水處理過程中,過濾一般是指以石英砂、無煙煤等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì),從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾的作用,主要是去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質(zhì),特別是能有效地去除沉淀技術(shù)不能去除的微小粒子和細(xì)菌等,BODs和COD等也有某種程度的去除效果。性能參數(shù)如表1所示:

太鋼現(xiàn)有的循環(huán)水處理系統(tǒng)中,如熱連軋水處理、連鑄水處理等,均有多介質(zhì)過濾器的應(yīng)用。
1過濾器的構(gòu)造和濾料
多介質(zhì)過濾器主要由以下部分構(gòu)成:(1)過濾器體;(2)配套管線和閥門。其中過濾器體又包括①簡體;②布水組件;③支撐組件;④反洗氣管;⑤濾料;⑥排氣閥(外置)等。
表2(見下頁)所示為各部件的功用和結(jié)構(gòu)形式。濾料的選擇依據(jù):(1)濾料必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎;(2)濾料的化學(xué)穩(wěn)定性要好;(3)濾料不應(yīng)含有對人體健康有害及有毒物質(zhì),不應(yīng)含有對生產(chǎn)有害、影響生產(chǎn)的物質(zhì);(4)濾料的選擇,應(yīng)盡量采用吸附能力、截污能力大、產(chǎn)水量高、出水水質(zhì)好的濾料。其中的卵石,主要是起支撐作用,在過濾工藝過程中,因其強(qiáng)度高,相互之間的間距縫隙穩(wěn)定,即孔隙大,便于正洗工序中,濾后水順利通過;反之,反洗工序中,反洗水和反洗空氣等順利通過。常規(guī)配置中,卵石分為四種規(guī)格,鋪墊方式,先大后小。濾料的粒徑和裝填高度之間的關(guān)系:濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800~1ooo(設(shè)計(jì)規(guī)范)。濾料的粒徑的大小和過濾精度相關(guān)。
2反沖洗工藝及部分參數(shù)的分析

2.1反沖洗工藝
過濾器的反洗,主要是指過濾器在使用一定周期后,其濾料表層截留或顆粒的外表面吸附一定數(shù)量的雜物或污漬,這樣過濾器的性能出現(xiàn)劣化,主要表征:過濾器的正常濾后水質(zhì)變差,進(jìn)水和出水管道的壓力差增大,同時(shí),單臺(tái)過濾器的流量降低。反沖洗的原理:水流逆向通過濾料層,使濾層膨脹、懸浮,借水流剪切力和顆粒碰撞摩擦力清洗濾料層并將濾層內(nèi)污物排出。
2.2反沖洗的必要性
(1)在過濾過程中,原水中的懸浮物被濾料表面吸附并不斷地在濾料層中積累,由于濾層孔隙逐漸被污物堵塞,過濾水頭損失不斷增加,當(dāng)達(dá)到某一限度時(shí),濾料需進(jìn)行清洗,使濾層恢復(fù)工作性能,繼續(xù)工作。
(2)過濾時(shí)由于水頭損失增加,水流對吸附在濾料表面的污物的剪切力變大,其中有些顆粒在水流的沖擊下移到下層濾料中去,最終會(huì)使水中的懸浮物含量不斷上升,水質(zhì)變差,到一定程度時(shí),需要清洗濾料,以便恢復(fù)濾料層的納污能力。
(3)污水中的懸浮物中含有大量有機(jī)物,長期滯留在濾層中會(huì)發(fā)生厭氧腐敗現(xiàn)象,需定期清洗濾料。
2.3反沖洗參數(shù)的控制和確定
(1)膨脹高度:反沖洗時(shí),為了保證濾料顆粒有足夠的間隙使污物迅速隨水排出濾層,濾層膨脹率應(yīng)大一些。但膨脹率過大時(shí),單位體積中濾料的顆粒數(shù)變少,顆粒碰撞的機(jī)會(huì)也減少,所以對清洗不利。雙層濾料,膨脹率為40%----50%。
注意:在生產(chǎn)運(yùn)行中,對濾料的填充高度、膨脹高度等隨機(jī)進(jìn)行檢查,因?yàn)檎7聪催^程中,會(huì)有部分濾料的跑失或磨損,需要進(jìn)行補(bǔ)充。相對穩(wěn)定的濾層,有以下優(yōu)點(diǎn):確保過濾水質(zhì)的穩(wěn)定,保證反沖洗的效果。
(2)反洗水量和壓力:一般設(shè)計(jì)要求,反洗水的強(qiáng)度為40m3/(mz·
h),反洗水的壓力≤0.15MPa。
(3)反洗空氣量和壓力:反洗空氣的強(qiáng)度為15m/(m·h),反洗空氣
的壓力≤0.15MPa。注意:在反洗過程中,通入的反洗空氣匯集于過濾器的頂部,大部分應(yīng)通過雙孔排氣閥排出。日常生產(chǎn)中。需經(jīng)常檢查排氣閥的通暢性,主要表征在閥球升降的自由度上。
2.4空氣輔助清洗
(1)先用空氣沖洗,后用水反沖洗。首先將濾池水位降至濾層表面上100mm處,通入空氣數(shù)分鐘,然后用水反沖洗。適用于表面污染重而內(nèi)部污染輕的濾池。
注意:相應(yīng)的閥門,關(guān)閉必須到位;否則,水位降到很低時(shí),濾層的上部,沒有水的浸潤,顆粒的上下擾動(dòng)過程中,污物不能有效排出,反而會(huì)深處移動(dòng)。
(2)空氣和水同時(shí)反沖洗。從靜止濾層下部送入空氣,在砂層內(nèi)合并成的大氣泡一面反復(fù)分散,一面上升,由于氣泡直徑較小,濾料受到的擾動(dòng)較輕。另一方面,濾層反沖洗時(shí)呈懸浮狀態(tài),氣泡直徑大,清洗效果好。
聯(lián)合反沖洗,反洗水和反洗空氣的膨脹作用。相互疊加,比單一進(jìn)行時(shí),作用更強(qiáng)。注意:水的反洗壓力和空氣的反洗壓力不同。強(qiáng)度不同,工作的先后順序中,避免反洗水進(jìn)入空氣管道。
(3)在氣一水聯(lián)合沖洗結(jié)束后,停止反洗空氣,反洗水以同樣的流量,繼續(xù)沖洗3min5min,即可去除遺留在濾床中的氣泡。(備注:可留意頂部雙孔排氣閥的狀態(tài)。)
3濾帽式過濾器的特點(diǎn)
和舊有的排管式相比,濾帽式過濾器有以下突出的特點(diǎn):
(1)反洗采用氣墊層沖洗,提高沖洗效果,降低運(yùn)行成本,延長濾料的使用壽命。
(2)設(shè)備下部采用濾帽收水,解決由于設(shè)備壓力變化而引起濾料跑失的問題,同時(shí),減少過濾器底部承脫層的高度和數(shù)量,減輕設(shè)備的運(yùn)行重量。
(3)反洗流程中,濾帽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的體現(xiàn):初期,當(dāng)氣墊層厚度達(dá)到一定厚度時(shí),氣由桿上的孔和槽少量進(jìn)入水中,連同水由弱到強(qiáng)一起對濾料進(jìn)行氣、水
混合沖洗;當(dāng)氣墊層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)厚度(通常要求600mm)時(shí),氣體將由濾帽桿的下部口進(jìn)入,通過濾帽均勻分布,濾料在氣體的推動(dòng)下進(jìn)行膨脹,高強(qiáng)度的相互摩擦,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的氣體與水混合沖洗濾料的目的。
4濾料‘板結(jié)’原因的分析
(1)截留在濾層上表層的污物,如果在一定周期內(nèi),不能有效地去除,在隨后的反洗過程中,隨著反洗空氣的搓動(dòng),如果反洗空氣的分布不均勻,膨脹高
度發(fā)生變化,搓動(dòng)量小的地方,濾料表面的油污或雜物,不能去除,在投入下一正常濾水周期后,局部負(fù)荷增大,會(huì)從表面沉入內(nèi)部,球團(tuán)逐漸增大,并同時(shí)向過濾器的填充深度內(nèi)延伸,直至整個(gè)過濾器產(chǎn)生失效。
備注:實(shí)際運(yùn)行中,反洗空氣不均勻的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),如底部布?xì)夤艿赖拇╂軱,局部濾帽的堵塞或損壞,或是柵管間距的變形。
(2)濾層的表面濾料顆粒細(xì)小,反沖洗時(shí)相互碰撞機(jī)會(huì)少,動(dòng)量小,所以不易清洗干凈。附著的砂粒易結(jié)成小泥球。當(dāng)反沖洗后濾層重新級配時(shí),泥球就隨之長大而不斷向深處移動(dòng)。(3)原水中所包含的油,截留在過濾器內(nèi),經(jīng)反洗并殘余部分,日積月累,是導(dǎo)致過濾器濾料板結(jié)的主要因素。
何時(shí)進(jìn)行反洗可根據(jù)原水的水質(zhì)特點(diǎn)和出水水質(zhì)要求,采用限定水頭損失、出水水質(zhì)或過濾時(shí)間等標(biāo)準(zhǔn)來確定。
5加工或驗(yàn)收工序中注意事項(xiàng)
(1)要求出水槽與濾板的平行允差小于2mm。
(2)濾板的水平度及不平度均小于±1.5mm。濾板的結(jié)構(gòu),采用整體加工。當(dāng)筒體直徑較大時(shí),或受原材料、運(yùn)輸?shù)确矫嬷萍s時(shí),也可采用兩瓣,拼接成形。
(3)濾板和筒體各接合部位的處理,對空氣反洗環(huán)節(jié),尤為重要。①因?yàn)V板加工和筒體卷制等方面誤差,為消除濾板和筒體的徑向間隙,采用圓弧環(huán)板,逐段焊接。接觸部位,必需采用滿焊。②中心管道和濾板的徑向間隙,同樣處置。
備注:上述措施,確保過濾介質(zhì)、反洗介質(zhì),只有通過濾帽或排管間隙連通。同時(shí),也就保證了反洗和過濾通道的分布均勻性。
(4)濾板上加工的通孑L,徑向誤差為±1.5mm。濾帽導(dǎo)桿和濾板通孑L之問,配合尺寸的增大,不利于濾帽的安裝或固定。通孑L的加工,必須采用機(jī)械設(shè)備。
(5)濾帽的材質(zhì),尼龍不錯(cuò),ABS次之。因上部添加的濾料,對濾帽的擠壓負(fù)荷極大,要求強(qiáng)度要高,避免變形。濾帽與濾板的接觸面(上、下表面),需加彈性橡膠墊。

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