重力式无阀滤池的技术改造

重力式无阀滤池的技术改造重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作治理便利等优点，因而在铁路或县镇中小型水厂中得到了广泛的应用。但重力式无阀滤池存在以下问题：进水系统简单、施工要求高；进水过程易夹气，影响正常的过滤和反冲洗；承受单层石英砂滤料，滤池产水量低，不能满足供水量日益增大的要求。上饶铁路东门给水.所的给水改扩建T稈是将原12000m3/d的供水20230riVd320nVh1座作者对240mVh的重力式无阀滤池进展了技术改造，改造后的重力式无阀滤池产水量提高到320nVh，较成功地解决了以上几个方面的问题。1改造后的构造和工作原理1。过滤时的工作状况：浑水经进水12223,经消能板456、小阻力配水系统7进入底部配水空间&滤后水从底部配水空间经连通区9上升到冲洗水箱1011的溢流堰顶后，溢入渠内，最终流入清水池。反冲洗时的工作状况：滤池运行中，滤层阻力渐渐增加，虹吸上升14中的水位相应渐渐上升。当水位到达虹吸关心管12管口时，水自该管中落下，并通过抽气管13不断将虹吸下降管15中的空气带走，使虹吸管中形成真空。当虹吸上升管中的水越过虹吸管顶端与虹吸下降管中上升的水柱相汇时， 两股水流汇成一股，冲出虹吸下降管管口，把虹吸管中残存的空气全部带走，形成连续的虹吸流。这时，水箱中的水自下而上对滤料进展反冲洗。1改选厉的車力式无阀;:虑池結构1进水总管2进水安排堰3竖井进水渠45滤料层6承托层7小阻力配水系统89连通区1011出水渠12虹吸关心管13抽气管14虹吸上升管15虹吸下降管 16排水渠17反冲洗调整器18虹吸破坏斗1920伞形顶盖21水封斗22进水安排箱1当水位下降到灯吸破坏斗1819把小斗中的水吸完。管口与大气相通，虹吸破坏，冲洗完毕，过滤重开头°技术改造要点及其分析〔1〕转变浑水进水方式，取消原无阀滤池的进水U型存水弯和进水三通，增加竖井进水渠3。竖井进水渠在池子内部连接滤池的进水安排箱和伞形顶盖。滤池进水安排箱中的浑水直接 由竖井进水渠进入锥形罩体内部。给水所中原有160mVh的重力式无阀滤池是按国家标准图建筑的，滤池在进水过程中夹进的气体，一局部可上逸并通过排水虹吸管出口端排出池外，一局部将进入滤池并在伞形顶盖下积聚且受压缩。在滤池过滤阶段，受压缩的气体会时断 时续地膨胀并将虹吸管中的水顶出池外，影响正常过滤；在滤池反冲洗阶段，受压缩的气体会使排水虹吸管虹吸破坏不彻底，造成滤池连续反冲洗。这两种现象在原有的重力式无阀滤池运行中时有发生，影响给水所的正常生产。目前，解决这种现象实行的措施是：在进水管 上设置进水U型存水弯或在适当位置设置气水分别器。前者〔国家标准图中承受的〕较便利但解决措施不彻底，后者需增加设备。为了保证进水系统不产生夹气运行现象，考虑以下几方 面：①防止滤池夹气运行。原进水系统进水管中的流速较大〔0.5m/s)，空气不易从水中分别；改造后的进水系统竖井进水渠中的流速较小(设计流速为0.1m/s左右)，水流的夹气作用减弱。②排解积聚在伞形顶盖下面受压缩的气体。在过滤初期，虹吸管中气体和进水系统进水过程中夹进的气体积聚在伞形顶盖下面， 由于竖井进水渠中水流速度较小，气体受压缩后易于从竖井进水渠中分别。转变进水安排箱’据报道[1]:标笊图中的无阀滤池产生夹气运行的主要原因是安排水箱中的配水堰与滤池进水管口两次水位跌差造成的，当浑水进入滤池的进水管时，在管口又形成一个“跌水漏斗“形的水封，这种水封将空气带入进水管内并阻碍从管内分离出来的空气排出。改造后的无阀滤池进水系统，由于竖井进水渠中的水流速度较小，管口水封作用减弱，所以作者认为进水安排水箱设计时仅需满足水力条件。改用单层均质石英砂滤料层，石英砂滤料层的粒径为0.8~1100mm依据设计标准，滤料层的设计膨胀率取30%反冲洗15L/(s•m2),13m/h(为了保证安全，设计滤速偏低，通过实际运行，作者认为滤速还可以提高一些)。承托层的级配及其厚度同标准图。21。其主要作用是：①增加滤料层膨胀后与虹吸上升管管口之间的安全高度。②防止滤池反冲洗过秤中跑砂。③便于滤池调试运行，防止调试过程中滤料流失运行状况10700NTU之间，水力循环澄清池的出水浊度在8NTU以下，改造后的无阀滤池的出3NTU以下运行辻卅卩改造后的无阀値池打給水所原有的无阀滤池比照说明：改型后的滤池运行稳定，从未消灭过夹气运行现象，丁作周期比原有的尢阀滤池相对延怏。完毕语木改造工程〕19956月设计完毕，次年全部工程顺当按设计要求竣工并投入运行，199812月通过南昌铁路局验收。改造后的无阀240mVh320mVh15万元，比建筑一座320mVh5万余元。至今为止，该无阀滤池已稳定运行将近三年，完全到达了设计要求。重油气化炭黑污水处理工程设计运行到目前为止，承受以重油为原料局部氧化法生产的中氮肥厂达11家之多。重油气化后其裂化气中含有炭黑，承受文丘里洗涤加最终洗210C5mg/m。因此洗涤水中含有大量炭黑，一般米用自然沉淀后即直接排放，对环境造成了严峻污染。浩良河化肥厂自筹资金520余万元，设计了炭黑污水处理工程，经该装置处理后的污水可全部回用，并可副产粗炭黑。1工程概述浩良河化肥厂尿素生产原料为重油，气化后可小时副产炭黑水60余吨，此工艺废水未经任何处理，直接排入灰场进展自然沉降，由于炭黑密度较小，沉降速度较慢，沉淀后出水常常夹带炭黑，污染水源及环境。另外灰面凹凸不平，露出水面的灰面，常常风大起尘，严峻污染了四周居民的居住环境。为此，该厂对造气车间的炭黑污水进展综合治理，建设了1套规模为60t/h的炭黑污水处理装置，并且每小时可以副产粗炭黑约1.0t，回收软化水约50t，使炭黑污水到达了零排放。2工艺流程造气车间重油气化后，产生的炭黑水利用自身余压将炭黑水送往炭黑回收车间，经蛇管于燥器换热后进入脱气塔，去除水中夹带的COH2等气体，污水经炭黑水泵加压后送入压滤机过滤后，炭黑滤饼存留在滤板中，由人工拉开滤板，将滤饼卸到料斗内，经螺旋输送机送往枯燥厂房内进展枯燥处理后，装袋入库，滤后水经中间水泵加1炭黑污水处理装置设备数量/1炭黑污水处理装置设备数量/名称规格型号台板框压滤XM60/©800-604机1址2厳禺啦毎tm J 机*,申网倉6中RfiS仃水If；©涌水IL4«£臂i就II污主要设备炭黑污水处理装置所需设备详见表1:周密过滤LWG-1501器炭黑水泵KQWR80-3152滤后水泵KQW80-1252©2.8mX3.0mV=15m©4.0mX3.6mV=35m清水泵KQW80-200清水泵KQW80-2002脱气塔©3.6mx12.8mV=100m1滤后水罐31清水罐31蛇管枯燥由两根©80的不锈钢管制1器成为保证装置投产后能正常连续运行，需要其运行的费用最低，因此设计重点放在关键设备选型。工艺指标确定、设备运行的维护费用及投资效益比等几方面。压滤机选型压滤机为本工艺的核心设备，装置的运行费用主要取决于此，因此选型时尤为慎重。压滤机属于成型设备，但应用于炭黑水处理上，介绍的资料及阅历较少，考虑到炭黑水水温高、颗粒细小〔平均 50m、且具有腐蚀性等特点，经考察论证，并与设备生产厂家的技术人员探讨，打算由供货厂家对压滤机作如下改造：取消滤板间隔膜目的是防止滤布粘料，造成卸料困难，另外隔膜的使用寿命短，造价又高，至使系统的运行费用增加，为此，将隔膜改为密封橡胶圈和不锈钢丝网，经实际运行验证，橡胶圈的使用寿命可到达46个月。滤布滤布的使用周期直接关系到污水处理本钱，为延长滤布的使用周期，将单层滤布改为双层滤布，且选用不同型号，实践证明滤布的周期3〜4个月。周密过滤器考虑到滤布损坏的状况下，炭黑水可能渗漏到系统内，影响回用水质，为此在流程中增加周密过滤器，以保证水质可完全达标回用。从炭黑水的特性：水温高、粒径细小、吸附性强，以及压滤机出水中的炭黑含量、反洗操作的难易程度。运行周期、投资与运行费用等因素综合考虑，经现场试验，最终打算选用以聚丙烯热喷纤维膜为过滤介质的周密过滤器，其过滤精度不受进料压力波动的影响，压差低，通量高，运行费用低。从实际运行来看，选型合理，滤前水质无需投加混凝剂可完全满足过滤要求，简化了操作。工艺指标确实定从经济运行的角度，经方案比较，将炭黑水泵出口的压力定位在1.2〜1.5MPa,—方面可以降低粗炭黑产品的含水率，另一方面可以充分发挥压滤机的性能。厂房排气设计考虑到压滤机的卸料操作在室内，外加北方冬季室内外温差大，卸料时瞬间产生的蒸汽量多，故在厂房设计上，层高增加了2层，排汽方式承受天窗排气，从实际运行来看，到达了目的。运行状况炭黑污水处理装置自投产以来，始终运行良好，经装置处理后的污水，可全部达标回用，并副产粗炭黑，成品含水率小于70％；压滤机滤布的实际使用周期大于3个月，卸料操作便利，没有消灭滤布粘料状况；运行维护费用较低，总运行费用在30万元/a以内；经济效益显著，年生产按8000h计，其回收软化水和炭黑的经济效益约为206.2万元/a。到达了工艺可行、设计合理、运行稳定、操作便利、维护费用低等预期目的。该厂炭黑污水主要污染物为炭黑、氰化物、重金属，一般炭黑的质量分数在0.58％，氰化物总的质量分数小于0.00003％，Fe，Ni，Co,Cu等重金属的质量分数均小于0.00002%，因此，本工艺主要处