纤维球过滤器技术说明.doc

纤维球过滤器技术说明1、总则1.1设备的选型经过仔细研究业主提供的招标方件，并进行方案讨论和么复论证，充分发挥我企业所具有的成熟的过滤技术和各方面的优势,遵循相关设计规范和要求,我们决定采用我公司成熟的纤维球过滤器参与本次报价。2、设计条件2.1执行标准GB150-98钢制压力容器GB/1900-2000质量管理体系Q/321088ZLA001-2002过滤器JB2932水处理设备制造技术条件JB/T4737-95椭圆形封头GB/13306标牌JB3223焊条质量管理规程GB50221-95钢结构工程质量检验评定标准GB98688埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB178-85工业企业噪声控制设计规范2.2主要参数见附后参数表2.3过滤机理2.3.1过滤，是目前水处理系统中保证交货水质的一个不可缺少的环节。快滤池通过加大滤料粒径，提高滤速发挥了深层滤床的过滤能力，砂子作为滤料，以其各方面的优势一直占统治地位。但是，水力反冲洗使得砂层的粒径分布随过滤水流方向（自上而下）逐渐增大，下层部分滤料仍没有发挥作用，这是目前过滤技术的最大弱点，为改进快滤池的这种状况,人们进行了不懈的努力，于是出现了：a）改变水流方向：上向流/双向流/辐射流b）滤料的改进：轻质泡沫塑料珠/橡胶粒/双层滤料/三层滤料2.3.2通过以上方式的不断改进虽然取得了一定的成就，但终因滤料易流失、反洗不干净、操作麻烦、仍存在局部的水力筛分等现象，无法达到理想的滤层分布状态而充分发挥深层截污的能力。2.3.3在1983年日本尤尼奇卡公司首创一种与众不同的新型纤维球滤料，这种滤料用聚脂纤维制作成球或扁平椭球体，纤维球具有水头损失小、滤速高、截污量大等优点引起人们的重视，此后前苏联、美国等发达国家对此也做过很多研究。其物理性能如下： 形 式：球或扁平椭球体 纤维径：20-25um 材 质：聚脂纤维 纤维长：15-20mm 滤料径：10-30mm 比 重：1.38g/cm3充填密度：70Kg/m3 空隙率：96%2.3.4采用这种滤料速成可达到20-40m/h，水头损失小、污量大、洗再生方便，反冲洗水量占过滤水量的1-2%左右，纤维球滤料在各方面的优异性能引起了人们的重视。2.3.5在1991年清华大学环境工程研究所和我公司受日本滤料的启发，联合开发创造了有自己特色的纤维球，球系中心结扎而成，有弹性，密实度由中心向周边递减，滤料层空隙率达95%以上，过滤时滤层空隙压缩可变，比较符合理想滤层，通过国家环保局技术鉴定，屡获殊荣。与砂子、无烟煤、陶粒等滤料相比，日本球阻力小，但水中悬浮物易穿透，国产纤维球阻力大，水中悬浮物不易穿透,各有优缺点，相对而言，国产球更接近理想滤料。2.3.6目前我公司改性纤维已发展到第五代产品，对所用的纤维球原料进行特制定货，并经特殊加工定型，主要在弹力上加大，增强其截污量，减少水头损失，延长工作周期，减少反洗频次，在纤维球的规格上选用9#滤球，其标准直径30mm。纤维球滤料遵循规范标准-GB/T14464-1993涤纶短纤维。2.3.7纤维球技术参数 材 质：聚脂纤维（化学处理） 比 重：1.38g/cm3 滤材径：0.6g/只 滤料径：10-30mm密实度：4% 充填密度：70Kg/cm32.3.8我公司纤维球滤料材质性能见下表涤 纶 纤 维 性 能强度吸湿率相对湿度比重热性能耐日光性耐酸性耐碱性耐磨性耐微生物4-6克/旦比棉花高一倍，比羊毛高三倍。0.4-0.5%20RH65%100%1.38g/cm3软化点：238-240熔点：255-260优良35%HCL75%H2SO465%HNO3对强度无影响10%HaOH28%H3H2O对强度无影响优良不霉不蛀2.4两种滤料的比较砂滤料与纤维球滤料参数对比如下表石英砂纤维球空隙率50%9597%滤 速810m/h2040m/h比重2540 kg/m31380kg/m2充填量1320kg/m360-80kg/m2反冲洗强度18L/sm28L/sm2悬浮物去除率60%9095%2.4.1符合上疏松下致密的理想滤层,充分发挥滤料深层截污能力过滤，是目前水处理系统中保证净化水质的一个不可缺少的环节。过滤池通过加大滤料粒径，提高滤速发挥了深层滤床的过滤能力，石英砂作为滤料，以其各方面的优势一直占统治地位。但是，水力反冲洗使得砂层的粒径分布随过滤水流方向（自上而下）逐渐增大，这样，上层滤料粒径最细，空隙最小，浊质在滤层中的分布主要集中在上层，尤其是表层，表层孔隙容易堵塞，滤层阻力迅速上升，周期缩短，下层部分滤料仍没有发挥作用，这是目前过滤技术的最大的弱点，为改进快滤池的这种状况，人们进行了不懈的努力，于是出现了：a）改变水流方向上向流双向流辐射流b）滤料的改进轻质泡沫塑料珠橡胶粒双层滤料三层滤料通过以上方式的不断改进虽取得了一定的成就，但终因滤料易流失、反洗不干净、操作麻烦、仍存在局部的水力筛分等现象，无法达到理想滤层分布状态，充分发挥深层截污的能力。1985年清华大学环境工程研究所和我公司受日本滤料的启发，联合开发创造了有自己特色的纤维球，球系中心结扎而成，有弹性，密实度由中心向周边递减，过滤时滤层空隙压缩可变，比较符合理想滤料。2.4.2水加机械搅拌联合反冲洗，反洗彻底，反洗水量小设备过滤一段时间后，由于滤料层中所含污泥的数量大大增加，这时，设备会出现两种情况：一是由于滤层中所含污泥已经饱和，水中悬浮杂质开始穿透滤层，随水流出罐外，使出水质下降，二是由于滤层中所含的污泥逐渐增加，使滤层孔隙逐渐变小，水头损失随之增大，达到最大允许水头损失。因此过滤器必须定期冲洗。反冲洗的目的是使滤层恢复原来的工作能力。纤维球滤料因其比重接近于水，易于反冲洗，反洗采用一定量的水加机械搅拌联合反冲洗方式进行。反洗时先进反冲洗水，使滤层随水升高至膨胀高度（一般为160%）后，在搅拌力和滤料自身弹性力以及水流对滤料的冲刷力的作用下，滤料呈疏散状态在容器内相互碰撞流化，反洗彻底。由于设备内部上、下设有多孔挡板，保证滤料不会流失，同时又可起到一定的布水、收水作用，且排水迅速，故反冲洗时间短。且反洗耗水少，反洗彻底，一般占过滤总水量的13%左右。由于纤维球滤料属人造滤料，单个滤料粒径、重量几乎相同，反洗后不会出现象普通刚性滤料（加石英砂滤料）水力筛分或多层滤料混层现象，又因纤维球滤料耐腐、耐磨、化学性能稳定，且呈柔性，更不会出现滤料破碎、易流失，降低滤层高度，影响出水水质等不良后果。2.4.3设备使用寿命长：过滤顺使用寿命20年，易损件（密封、垫片等）符合国家标准要求。2. 5设备工艺流程2.5.1流程方框图：排空 启动 过滤 搅拌反洗 静置 过滤2.5.2设备在安装完毕开始使用（或停止使用很长时间）前，应先进水并打开排气阀门以排除容器和管汇中空气，然后再进入设备正常运行状况。2.5.3设备一个完整的运行周期由以下几个工作流程：过滤、搅拌反省、静置组成a）过滤污水自设备上部进入配水系统，配水均匀后经过滤层，水中悬浮物拦截，滤后水经集水系统从设备底部排出。在此状态下，由于过滤阻力的增加而产生水头损失从而导致流量减小。出水水质恶化或水头损失过大即表明此流程的结束。b）停止进水、搅拌、反洗c）静置滤料经过反洗后恢复胡有特性准备进入下一个循环周期。2.6设备组成及结构2.6.1罐体罐体主要由上下封头、筒体、配水系统、集水系统、入孔、窥视孔等部件组成。容器设计制造、试验及检验符合Q/321088ZLA001-2002过滤器封头采用长短轴比值为2的标准椭圆型封头。合理的孔板配水系统和集水系统，既考虑进水和出水的均匀稳定，又简化两系统的结构，经避免结构复杂所造成内防腐存在死区现象；同时考虑其易于安装和拆卸。设置入孔，可以检修维护。简体上设置窥视孔，按1.0Mpa压力设计，可以观察滤料洗涤情况。2.6.2搅拌机构搅拌机构主要由电机、减速机、密封装置、轴系、搅拌叶片组成。搅拌机构的密封装置采用机械密封，密封可靠。搅拌叶片圆弧过渡，避免挂丝。设备顶部机械搅拌装置与设备本体连接严密，防止漏水。电机通过皮带传动减速，柔性传动缓冲能力强。搅拌机构运行平衡，确保离开设备1.0m距离处噪声小于85