ASF精密过滤器在循环水中的应用详解

ASF精密过滤器在循环水中的应用摘要： 1. 概述敞开式冷却塔在运行时，循环水中的悬浮物来源于从空气中带进系统的悬浮杂质、微生物繁殖所产的粘泥及补水中泥砂、戮土、难溶盐类，循环水中的腐蚀产物、 菌藻、工艺介质的泄漏等因素也常常会使循环水的浊度增加，如果循环水系统不采取旁滤处理或处理效果不好，都会导致在冷却水系统中沉积形成污垢，胶体物质会形成粘结性污垢，促进污垢沉积，并导致局部腐蚀。因此，控制循环水的浊度非常重要。七供水车间五循是化三一苯酚丙酮的配套装置，于1986年建成投用，塔型为横流式冷却塔，随着一苯酚丙酮装置一次次扩能改造，夏季循环水供水温度已无法满足生产需求，2000年五循进行了“横改逆”，2004年增加一间冷却塔（D塔），循环水水量从原来的5300m3/h增加至8000m3/h，并增加一组200 m3/h的纤维旁滤器，由于化三一苯酚车间地理位置比五循低，循环水线成U字型，由于循环水管线较粗，水流较缓，污泥容易沉积于循环水线底部，五循定期进行系统剥离处理，由于纤维旁滤器效果差，浊度很难及时降低，需经过大量新鲜水置放，导致新鲜水用量高，排污量大。2. 五循旁滤器运行现状及存在问题旁滤器是降低循环水系统浊度的一个重要方法，旁滤器效果的好坏，过滤量，直接影响着循环水系统水质，最直接的水质指标就是浊度的高低。五循原有旁滤器两组，一组为普通重力式砂滤器，一组为纤维旁滤器，运行情况见表2-1表2-1 五循旁滤器运行情况旁滤器设计过滤量(m/h)实际过滤量(m/h)循环水量(m/h)需求过滤量(按35%计算m/h)填料类型A、B160130-14025027068008300204249340414无烟煤、石英砂C、D150120130纤维球旁滤器过滤量一般是循环水量的3%5%，由上表可知，五循旁滤器的实际过滤量是满足循环水量要求的，之所以浊度高，主要原因是旁滤器旁滤效果差，以下为旁滤器过滤后的循环水浊度，见表2-2：表2-3 五循旁滤过滤效果表过滤前浊度28.627.120.621.426.027.318.719.825.320.9过滤后浊度纤维旁滤器23.220.015.415.021.222.113.015.920.715.1普通砂滤器15.818.810.28.616.416.96.37.916.110.4由上表可知，五循纤维旁滤器过滤效果差是导致五循浊度高的一个主要原因。3. ASF精密过滤器3.1 ASF精密过滤器简介ASF精密过滤器属于专利技术生产的，该过滤器采用独特的气压/水压操作多路阀门。该阀门内部元件经特殊加工，阀体由铜材或不锈钢铸造，阀体密封通过水压或气压试验，并通过在阀轴上安装的自动润滑刷，可以在每次驱动作业中自动对轴杆和O形圈进行润滑，实现平滑无故障动作，从而效保证了阀门的长久使用寿命。系统控制器由可编程逻辑控制器（PLC）提供，通过触摸屏显示操作程序和运行数据。ASF过滤器是通过水力或压缩空气驱动多路阀门，来完成运行和反冲洗操作。系统所有相互连接的管道以及控制阀门，均选用了耐腐蚀性金属材料或有机合成材料。过滤单元内的出入总管及反冲洗排放管的管口方位具有可逆性，可根据安装场地情况决定管道系统的配置方向。通用的主要部件，例如罐体、阀门、管道系统、控制器等，都已设计定型，实现了模块化，可根据处理水量和水质构成不同型号的产品。3.2 ASF精密过滤器设备结构特点及性能特点3.2.1ASF过滤器设备结构特点ASF过滤器的结构简图 ASF过滤器的结构实图（1）ASF采用专用永久过滤介质选用超细颗粒专用永久性过滤介质，这种过滤介质不仅可以将未净化的水处理成清澈高质量的出水，同时反冲洗耗水量也比其他过滤器大大降低，每罐反冲洗流量为1.1-1.3m3/分钟，反冲洗时间为3-5分钟，即可保证反冲洗效果。 （2）顶端布水器和横向出水器过滤系统采用顶端布水器，能够保证水压以及水流的液压平衡，防止偏流；底部的横向出水器在反冲洗过程时能平衡及分布水流，从而有效的保证反冲洗效果。（3）设计反冲洗观察阀设计反冲洗观察阀，不仅可以调节过滤系统的反冲洗强度，同时可以观察反冲洗时排水效果。（4）独特设计的自动多路阀使用一个独特设计的自动多路阀，就可以实现过滤器的反冲洗，该阀即使在停电或停仪表风时，也能保证整个系统处于过滤状态。（5）智能型控制系统智能型控制系统为触摸屏用户界面，能控制系统全自动运行。系统可根据进出水压差或时间设定自动进行反冲洗，真正实现智能化无人操作。3.2.2 ASF过滤器设备性能特点（1）出水水质良好ASF过滤器是一种使用超细颗粒介质的直压高速过滤器，过滤使用非常细小的均质永久性过滤介质。若加入少量混凝剂，就能除去更小微粒的悬浮物，可使出水浊度保持在1.0NTU以下，水中悬浮物粒径在2m以下。（2）体积小，易安装，节省土建造价ASF精密过滤器直径0.9米，长度1.8米，具有灵活安装方式，既可以多罐体单层排列安装，也可采用占地面积少一半的多罐体层叠排列安装。与其它过滤系统比较，ASF过滤器占地面积小，节省土建费用。模块化的组装方式，现场安装简单，不需大型安装设备，节省人力，物力。（3）反冲洗水量小，反冲洗效果好过滤系统每个罐的运行和反冲洗由一个多路阀按程序控制。反冲洗水是由同系列其他罐的滤后水提供，每次只反冲洗一个罐，其他罐的过滤过程不终止。反冲洗后直接投运，而不需要正洗。每个罐的反冲洗时间为3-5分钟，反冲洗水量仅为3.3-6.5 m3。故所耗的反冲洗水量小。（4）过滤流速调节范围大，更加适用于过滤流量的变化。ASF过滤器是一种直压式过滤装置，运行过滤流量可通过进水阀门的调节，使单罐的过滤流量在0-70m3/h任意调节，更加适用于过滤流量的变化。（5）全自动操作，管理简单，降低劳动强度ASF过滤系统配有多功能可编逻辑电脑控制器（即PLC），整个系统均为全自动操作，是一种免维护的智能型过滤器。反冲洗时间频率根据需要设定，可按时间进行设定，保证每天至少反冲洗一次，如进水浊度较大，每天可设定多次反冲洗；可设定压差联锁反冲洗，根据设定的进出口压差或反冲洗时间自动进行反冲洗。（自动进行反冲洗功能可在PLC控制器操作界面上选择启动或禁止），反冲洗方式灵活，无需人工操作，管理简单。而原有的纤维旁滤器虽有电动阀门控制，仍需人为调节，还需通入压缩空气；原有的普通砂滤器，更是需要启动罗兹风机，不仅噪声大，还需耗电，能耗大。4. ASF精密过滤器在五循中的应用由于五循纤维旁滤器旁滤效果极差，为提高旁滤效果，降低五循浊度，减少新鲜水用量，更换旁滤器填料或补充新的旁滤器是提高循环水质，降低浊度的途径。由于生产装置没有全部停车检修的机会，原有去旁滤器的管线阀门关闭不严，纤维旁滤器过滤效果差，曾经出现过纤维球堵塞生产装置换热器的现象，即使更换纤维球的方式也不能保证纤维旁滤器长周期安全稳定过滤的效果，若新增普通的无阀滤池，没有那么大的场地，而ASF精密过滤器存在体积小，安装方便，在同类企业使用效果好的特点，2012年9月、11月，先后在五循增加5台ASF精密过滤器。4.1 ASF精密过滤器现场安装 ASF精密过滤器的适用条件，进水压力：正常0.15-0.25 MPa；短时间最大0.30 MPa，最小0.10MPa（反冲洗时最小0.15MPa，设备最大承压0.35 MPa）。根据该特点，精密过滤器进水采用回水。设备外形尺寸：900L1800，体积小，安装方便。4.1.1 从五循A塔回水总管引出DN150循环水线，与两台一组的ASF精密过滤器顶端进水口总管相连。过滤水量100m3/h。4.1.2精密过滤器出水DN100总管直接进入靠近C塔的集水池。如图4.1所示4.1.3 利用五循D塔回水总管原有的DN300排水阀门，变径后引出DN200循环水线，与三台一组的ASF精密过滤器顶端进水口总管相连。过滤水量150m3/h。4.1.4精密过滤器出水DN200总管直接进入D塔集水池。如图4.2所示4.1.5 电力及消耗控制箱电源适配器：输入：电压200-240VAC，频率50HZ，电流1.7A，功率60w。输出：电压24VDC，电流2.5A。 仪表风：0.35-0.4MPaG，风量：约20Nm3/h（仅反冲洗时用）。4.2 ASF精密过滤器的运行投试4.2.1 初始程序启动在控制器手动模式下进行以下操作：当系统出水阀全部打开，同时打开罐体上的排气阀进行排气，再开系统进水阀。注意：要缓慢开启进水阀，罐体内的气体排除需要一定的时间，如进水阀开启过快会使罐体内的压力急剧增大，造成系统的损坏。当过滤罐内充满水时关掉排气阀(当罐体内存在气体时，可通过手动开启该阀排除)。系统出水直接通过排水阀到用水点。完成以上项目后，系统以全流量启动。进行下一步初始反冲洗。4.2.2 初始反冲洗初次反冲洗的目的：调节反冲洗流量，使截留在滤料中的杂质全部反冲洗出去。在初次反冲洗前，应将程序调节到手动状态。（1）单罐初次反冲洗首先手动开启入口多路阀，然后手动开启出口多路阀，随后调节反冲洗观察阀门的调节螺栓调节反冲洗流量（顺时针方向增大流量，逆时针方向减小流量），使滤料膨胀的范围达到标准程度（以滤料不发生流失为准）。当反冲洗观察阀出水清澈无杂物时，停止反冲洗。先停出口多路阀，再停入口多路阀，过滤器转入运行。（2）两罐组合式初次反冲洗首先手动开启多路阀门，让反冲洗水以小流量进入罐体，使罐体内的滤料松动，然后手动启动先导阀（带电关闭），增大反冲洗水的流量和压力，使滤料膨胀；然后通过调节反冲洗观察阀门的调节螺栓调节反冲洗流量（顺时针方向增大流量，逆时针方向减小流量），使滤料膨胀的范围达到标准程度（以滤料不发生流失为准）。单罐反冲洗完毕，首先使先导阀失电打开，20秒后关闭多路阀门（同时关闭阀门将引起罐内压力激增，容易造成罐内损伤）。当各种反冲洗数据正常后，再启动另一罐体的反冲洗，观察反冲洗效果是否和第一个罐体相同，以免发生反冲洗不均和滤料损失现象。初始反冲洗结束后，将系统置于自动运行模式。（3）三罐以上组合式初次反冲洗首先手动开启多路阀门，让反冲洗水以小流量进入罐体，使罐体内的滤料进行松动，然后手动启动先导阀（带电关闭），增大反冲洗水的流量和压力，使滤料膨胀；然后通过调节反冲洗观察阀门的调节螺栓调节反冲洗流量（顺时针方向增大流量，逆时针方向减小流量）和旁通阀门，使滤料膨胀的范围和反冲洗压力达到标准程度（以滤料不发生流失为准）。在单罐反冲洗完成后，首先使先导阀失电打开，20秒后关闭多路阀门（同时关闭阀门将引起罐内压力激增，容易造成罐内损伤）。当各种反冲洗数据正常后，依次开启同一系列另外罐体的反冲洗，观察同一系列其他罐体的反冲洗效果是否和第一个罐体相同，以免发生反冲洗不均和滤料损失现象。初始反冲洗结束后，将系统置于自动运行模式。4.2.3 反冲洗注意事项（1）调节反冲洗时间，应以反冲洗水清澈作为标准或者根据水质的情况进行现场确定（使截留在滤料中的杂质全部反冲洗出去为标准）。（2）在反冲洗过程中，通过旋转反冲洗观察阀阀盖上的调节螺栓调节反冲洗流量。顺时针方向增大流量，逆时针方向减小流量。（3）反冲洗时应以介质不发生流失为准，充分反冲洗系统，将罐内杂质反冲干净。4.2.4系统运行每次启动系统时，根据需要进行手动反冲洗，如不需要则将系统置于自动运行模式。系统在达到设定的时间或压差值时自动进行反冲洗。 由于循环水回水压力较低，现场运行发现无法用压差来设定自动进行反冲洗，为方便操作，系统反冲洗次根据时间设定，反冲洗次数的多少根据循环水浊度来确定，并控制浊度在1015mg/l，当浊度过低时，如小于10mg/l，设定反洗次数每天2次，大于15mg/l时，适当增加反冲洗次数。4.3 效果检查4.3.1 9月初，投用一组两台精密过滤器，增加过滤水量100 m3/h；12月又投运一组三台精密过滤器，增加过滤水量 m3/h，同时，停运原有纤维旁滤器，循环水浊度大大降低。如图4.3所示，投运前期循环水浊度，浊度经常超过20mg/l。图4.4所示，投运后循环水浊度大大降低，正常情况下能控制在20mg/l以下。4.3.2 经过一年的运行，1至11月五循补水量与2012年相比，减少了