雙親可逆纖維束過濾器
文章出處：未知(zhi) 人氣：發表時間：2019-09-12 15:53
(一)、概述:
纖維束并聯或串聯自動過濾器是我公司吸收國外先進技術，自行設計、制造的水處理產品。該產品適用于油田污水、清水的處理，同時也適用于生活污水、游泳池循環用水等的處理。其中改性纖維束適用于油田污水處理的設備。
傳統的粒狀濾料發展至今，其粒徑已達到mm級，再進一步縮小粒徑十分困難。由于粒狀濾料的比表面積較小，其吸附水中懸浮物顆粒的能力弱。因此要進一步提高粒狀濾料的濾后水質十分困難。
我們選用了由東北電力學院開發的改性高分子纖維束做濾料，它的直徑可達到μm級。相對于粒狀濾料，纖維束濾料增大了比表面積，提高了濾料的孔隙率，因此，提高了濾后水質。
(二)、裝置的工作原理與工藝流程:
2.1、工作原理:
過濾器的原理是運用液壓系統將纖維束向下壓緊密實，利用濾料的表面吸附液體中的懸浮物顆粒及油膜形成的油珠，利用濾料之間的孔隙來儲存被截留的懸浮顆粒及油珠。隨著過濾周期的增長,污物不斷被截留,并且過濾器的進、出水管線的壓差逐漸上升,升至設定值時,即表示過濾終止。為了達到濾料再利用,過濾器進入反洗再生過程。反洗時首先運用液壓系統將纖維束向上拉長疏松，然后進行水沖洗過程,濾料經過磨擦、振動及搓動后再由清水沖刷,使濾料恢復如初。再生完畢,過濾器再次進入過濾產水狀態。
2.2、工藝流程:
流程圖如下：
正洗→過濾→排水→水洗→正洗
設備開始使用（或停用較長時間后再使用）,需手動操作排出濾罐和管匯中空氣，再將選擇開關轉換到“自動”位置。按“啟動”開關,再按“確認”開關設備從調試正常的手動切入自動流程狀態開始運行,并且在PLC控制器控制下自動循環運行以下過程。
a、過濾過程:
首先，啟動液壓系統，纖維濾料和活動孔板向下移動，將濾料壓緊。含油污水通過改性纖維束濾層時,液體中的懸浮物顆粒及油，被濾料之間的孔隙截留,污物不斷積累,進、出水口的壓力損失增大, 當壓力損失超過0.15MPa時，說明過濾器纖維濾料中截留的雜質已經相當多并接近飽和，設備過濾終止,應進行反洗使濾料再生。
設備在過濾狀態下，每隔2小時應開啟排油氣管線閥門10分鐘以排除容器頂部集聚的浮油和氣體，該浮油應直接回到收油罐(或前級緩沖罐內,考慮到多罐并聯運行時的污油污水量大)。
b、反沖洗過程:
反沖洗是由排水、水洗等過程組成。
①．排水:把罐內的水位降低,并打開排氣口,氣洗創造條件。
②．水洗：啟動反沖洗泵，打開反沖洗進水管閥門，污水從排污管排到回收罐。
③．靜置：關閉所有閥門，設備待命。
c、正洗過程:
反沖洗完畢,可能造成少量的懸浮顆粒及油等沉降到濾層底部,此時產水時,會造成出水水質不合格,因此本工藝中增加了正洗過程,以便出水水質完全達標后才產水,過濾運行。其過程持續時間為3～5min。
（三）、特點：
a、出水水質好：由于改性纖維濾料的比表面積大，吸附能力強。濾后水中不僅含油量及懸浮固體含量降低了，而且水中的有機物、細菌、含鐵量等也隨著降低而部分被去除。
b、過濾速度快：由于改性纖維束濾料的孔隙率顯著增加了，提高了過濾速度。它的過濾速度通常是傳統濾池的3-4倍。
c、截污容量大：它的截污容量通常是傳統濾池的3-4倍。
d、化學穩定性好：改性高分子纖維濾料不溶于水，耐酸、堿。
e、機械強度高，使用壽命長：改性高分子纖維濾料的使用壽命在二十年以上。它比石英砂的強度高，通常的過濾及反洗強度，不會發生破損和跑料。
f、自用水耗低，噸水造價低，維護量少，運行費用低：改性高分子纖維濾料的使用壽命長，不需要定期填充和更換濾料。反洗水可以利用濾前水且水量僅為制水量的2%左右。所以它的噸水造價僅是傳統濾池的1/2～1/3。
g、占地面積小：在制水量相同的情況下，GLWA型雙孔纖維過濾器的占地面積僅是傳統過濾器的1/3—1/5。這樣就大大節約了基建投資，提高了土地利用效率。
（四）、技術特性:
進水指標:含油量：≤30 mg/l；懸浮固體含量：≤50mg/l;
出水指標:含油量：≤5 mg/l；懸浮固體含量：≤3mg/l; 粒徑中值：≤2μm
纖維束并聯或串聯自動過濾器是我公司吸收國外先進技術，自行設計、制造的水處理產品。該產品適用于油田污水、清水的處理，同時也適用于生活污水、游泳池循環用水等的處理。其中改性纖維束適用于油田污水處理的設備。
傳統的粒狀濾料發展至今，其粒徑已達到mm級，再進一步縮小粒徑十分困難。由于粒狀濾料的比表面積較小，其吸附水中懸浮物顆粒的能力弱。因此要進一步提高粒狀濾料的濾后水質十分困難。
我們選用了由東北電力學院開發的改性高分子纖維束做濾料，它的直徑可達到μm級。相對于粒狀濾料，纖維束濾料增大了比表面積，提高了濾料的孔隙率，因此，提高了濾后水質。
| 粒狀濾料（石英砂） | 纖維束濾料 | ||||||
|
粒度 mm |
孔隙率 | 比表面積 |
直徑 mm |
孔隙率 | 比表面積 | ||
| cm2/g | cm2/ cm3 | cm2/g | cm2/ cm3 | ||||
| 0.5-1.0 | 0.44 | 50.6 | 75.1 | 0.056 | 0.85 | 780 | 106 |
2.1、工作原理:
過濾器的原理是運用液壓系統將纖維束向下壓緊密實，利用濾料的表面吸附液體中的懸浮物顆粒及油膜形成的油珠，利用濾料之間的孔隙來儲存被截留的懸浮顆粒及油珠。隨著過濾周期的增長,污物不斷被截留,并且過濾器的進、出水管線的壓差逐漸上升,升至設定值時,即表示過濾終止。為了達到濾料再利用,過濾器進入反洗再生過程。反洗時首先運用液壓系統將纖維束向上拉長疏松，然后進行水沖洗過程,濾料經過磨擦、振動及搓動后再由清水沖刷,使濾料恢復如初。再生完畢,過濾器再次進入過濾產水狀態。
2.2、工藝流程:
流程圖如下：
正洗→過濾→排水→水洗→正洗
設備開始使用（或停用較長時間后再使用）,需手動操作排出濾罐和管匯中空氣，再將選擇開關轉換到“自動”位置。按“啟動”開關,再按“確認”開關設備從調試正常的手動切入自動流程狀態開始運行,并且在PLC控制器控制下自動循環運行以下過程。
a、過濾過程:
首先，啟動液壓系統，纖維濾料和活動孔板向下移動，將濾料壓緊。含油污水通過改性纖維束濾層時,液體中的懸浮物顆粒及油，被濾料之間的孔隙截留,污物不斷積累,進、出水口的壓力損失增大, 當壓力損失超過0.15MPa時，說明過濾器纖維濾料中截留的雜質已經相當多并接近飽和，設備過濾終止,應進行反洗使濾料再生。
設備在過濾狀態下，每隔2小時應開啟排油氣管線閥門10分鐘以排除容器頂部集聚的浮油和氣體，該浮油應直接回到收油罐(或前級緩沖罐內,考慮到多罐并聯運行時的污油污水量大)。
b、反沖洗過程:
反沖洗是由排水、水洗等過程組成。
①．排水:把罐內的水位降低,并打開排氣口,氣洗創造條件。
②．水洗：啟動反沖洗泵，打開反沖洗進水管閥門，污水從排污管排到回收罐。
③．靜置：關閉所有閥門，設備待命。
c、正洗過程:
反沖洗完畢,可能造成少量的懸浮顆粒及油等沉降到濾層底部,此時產水時,會造成出水水質不合格,因此本工藝中增加了正洗過程,以便出水水質完全達標后才產水,過濾運行。其過程持續時間為3～5min。
（三）、特點：
a、出水水質好：由于改性纖維濾料的比表面積大，吸附能力強。濾后水中不僅含油量及懸浮固體含量降低了，而且水中的有機物、細菌、含鐵量等也隨著降低而部分被去除。
b、過濾速度快：由于改性纖維束濾料的孔隙率顯著增加了，提高了過濾速度。它的過濾速度通常是傳統濾池的3-4倍。
c、截污容量大：它的截污容量通常是傳統濾池的3-4倍。
d、化學穩定性好：改性高分子纖維濾料不溶于水，耐酸、堿。
e、機械強度高，使用壽命長：改性高分子纖維濾料的使用壽命在二十年以上。它比石英砂的強度高，通常的過濾及反洗強度，不會發生破損和跑料。
f、自用水耗低，噸水造價低，維護量少，運行費用低：改性高分子纖維濾料的使用壽命長，不需要定期填充和更換濾料。反洗水可以利用濾前水且水量僅為制水量的2%左右。所以它的噸水造價僅是傳統濾池的1/2～1/3。
g、占地面積小：在制水量相同的情況下，GLWA型雙孔纖維過濾器的占地面積僅是傳統過濾器的1/3—1/5。這樣就大大節約了基建投資，提高了土地利用效率。
（四）、技術特性:
進水指標:含油量：≤30 mg/l；懸浮固體含量：≤50mg/l;
出水指標:含油量：≤5 mg/l；懸浮固體含量：≤3mg/l; 粒徑中值：≤2μm
濾速：20～25m/h
強制濾速：30m/h
過濾阻力損失：≤0.15MPa
進水溫度：≤65℃
工作周期：12～24h
水洗反洗強度：8L/s.m2
水洗反洗壓力：0.34MPa
初濾排水：5min
罐體主體材質:Q235-B
設計壓力： 0.60 MPa
濾料:改性纖維束伸展層高1500mm,直徑:φ25mm
強制濾速：30m/h
過濾阻力損失：≤0.15MPa
進水溫度：≤65℃
工作周期：12～24h
水洗反洗強度：8L/s.m2
水洗反洗壓力：0.34MPa
初濾排水：5min
罐體主體材質:Q235-B
設計壓力： 0.60 MPa
濾料:改性纖維束伸展層高1500mm,直徑:φ25mm
(五)、設備結構：
GLWA（GQS）型雙孔板全自動懸掛式雙親可逆纖維過濾器是上進水、下出水的。它的固定孔板安裝在過濾器的下部，纖維濾料和活動孔板在它的上面。原水從上面進入，過濾時在液壓系統作用下，纖維濾料和活動孔板向下移動，將濾料壓緊。
并且為了減小過濾進水的壓力損失,在纖維濾料的底部,安裝了316L材質的不銹鋼集水器,增大了集水器的透水面積。
當設備反洗時,液壓裝置瀉壓,反洗壓力水能把纖維濾料及壓板沖動向上懸浮,從而纖維濾料全部伸展在罐體內的水溶液中,靠反洗清水把污物及油沖刷干凈。
(六)、設備安裝、調試及其它：
6.1、設備安裝
a、設備安裝地點的環境溫度不應低于4℃。
b、安裝設備的基礎應足以承受設備運行時的總重量。
c、設備中心軸線與地表水平面的垂直允差應少于0.1：100。
d、配套閥門安裝前應進行打壓試驗。
6.2、設備調試
a、備齊檢測儀器：如濁度儀等。
b、檢查配套設備：閥門大力表、管路、氣源、混凝加藥系統等是否完備、正常。
c、調試開始前應對過濾器進行預洗。預洗分為水反洗和水正洗兩個步驟。水反清洗8分鐘，再進行水正清洗。
d、當出口水質達到濾后水質標準時，打開凈水出口閥門，關閉正洗水出口閥門，即轉入試運行。
上述各項一切正常即可投入運行。
（七）、電氣說明
7.1、概述
全自動過濾器的電氣系統以可編程控制器（PLC）為核心，配以適當的外部設備及軟件，使過濾器達到無人值守全自動運行的目的。該系統具有操作簡便、自動化程度高、便于維護等優點，其中可編程控制器選取用西門子S7系列（或其它）產品，操作面板采用觸摸屏,有很高的可靠性。
7.2、系統說明
全套過濾裝置自動控制部分供貨除控制柜外，分別主要包括：電線電纜、線路橋架、不銹鋼氣路管線、電磁換向閥、氣動蝶閥和相關儀表。工作過程包括過濾和反洗，這兩個過程的實現主要是通過控制柜內PLC的內定程序輸出邏輯信號，控制電磁換向閥換向和各電機啟停；電磁換向閥的換向推動了氣動蝶閥開或關，從而滿足各種工藝流程的需要。
過濾器PLC能夠采用MODBUS協議（485接口）與新建站的儀控室工控機相互通信，可以在儀控室監測設備運行狀態。
手動操作 全部在觸摸屏面板上操作“手動/自動”旋鈕選擇濾罐，操作面板上的鈕子開關就可實現對應的電磁閥或電機的動作。
自動操作 自動工作有(壓差、時差)兩種工作方式。
“壓差”工作即為,當系統壓力控制器檢測到壓力至上限時,即過濾終止,系統便開始對過濾器進行反洗沖洗全過程。逐臺循環反洗、過濾切換過程。
“時差”工作時,即對PLC 進行時間設定,每隔12小時或24小時,對過濾器進行反沖洗全過程。并每臺過濾器可以逐臺循環反洗,也可間隔一段時間進行反洗過程。