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过滤器的工作范围
    过滤器是各种管道系统中不可缺少的辅助元件,主要作用是过滤介质中的杂质,保护管路上的设备及配件(如压缩机、泵、仪表等)免受磨损和堵塞等情况的发生,还有提高产品纯度、净化气体等功能。过滤器的过滤网内件可以更换,根据要求可选精度为18-500目的过滤网,过滤器主要有Y型过滤器、U型过滤器、T型过滤器、自动清洗过滤器、篮式过滤器、自动排污过滤器、自洁式水过滤器、手摇刷式过滤器等,广泛适用于石油、化工、冶金、化纤、医药、食品等工业系统。
 过滤是 常用的旁流处理方式(通称旁滤),其处理量通常为循环水量的2%~5%,可以去除水中大部分悬浮固体、粘泥和微生物等,但不能降低水的硬度和含盐量,反冲洗时杂质将随反洗水排出系统。由于反洗水中杂质浓度比排污水高得多,所以系统排出的杂质多而消耗的水量少,即通过旁滤可使排污量显著降低。
 大型循环冷却水系统一般采用以石英砂或无烟煤为滤料的重力无阀旁滤池,其滤速只能控制在10m/h以下,而冷却水的悬浮物浓度只能控制在10mg/L以下,过滤及占地面积的增大导致基础投资较大。
 与石英砂相比,纤维滤料具有孔隙率高、孔隙分布合理和比表面积大等特点,采用纤维滤料时滤速可高达20~85m/h。由于纤维具有柔软性和可压缩性,故随着水流阻力的增大而逐渐被压缩,使滤料上层受力小、孔隙大,下层受力大、孔隙小,充分体现出纤维滤料纳污量大、过滤周期长的特点。纤维滤料过滤器通常需采用气水反冲,借助气体的搅动使截留的悬浮物与滤料分离,再随反洗水排出[3]。纤维过滤器对悬浮物、铁、锰、微生物粘泥都具有良好的截留作用,其过滤精度高,通常出水浊度<1NTU。
 近几年来,新型的离子交换纤维滤料过滤器在循环冷却水旁流处理中的作用正在逐步引起人们的重视,除具有过滤作用外,还可与水中钙、镁离子进行离子交换,具有软化水质的功能。
 由于循环冷却水中碳酸盐硬度较高、非碳酸盐硬度较低,而旁流处理并不要求深度软化,故大型循环冷却水系统采用石灰软化法同时进行排污水与原水的软化处理是可行的。
 化学沉淀法的缺点是出水残留硬度和pH值较高(需加酸调节)、泥渣量过多,且加酸使冷却水中的盐含量增高(包括氯离子和硫酸盐),加剧了冷却水的腐蚀倾向。该法作为旁流处理工艺时冷却水中磷酸盐缓蚀阻垢剂的存在可能干扰软化处理过程;而石灰乳对阻垢剂的性能也有不利影响(如在除钙镁的同时也将阻垢剂除去、加剧阻垢剂的分解等),它加剧阻垢剂本身因吸附和沉淀而产生的消耗,影响了冷却系统的处理效果。
 将排污水经加热蒸发—蒸汽压缩冷凝,可使冷却水中的有害成分得到浓缩,并使95%的排污水以冷凝液的形式得到回收、作为循环水和锅炉补充水返回系统,但这种方法能耗过高,只可能在特别缺水的地区采用。以磷酸盐控制释放水处理剂可以实现恒速投药,采用自动加药装置和提高水处理技术水平则有助于改善循环冷却水的水质、提高浓缩倍数、节约用水量。此外,石油化工企业常用隔油池来去除因泄漏而进入冷却水系统中的油,但对冷却水中正磷酸盐和二氧化硅的旁流去除工艺尚未见报导。
纤维过滤—控释投药工艺
 循环冷却水经射流器加入混凝剂后在管道中混合均匀再进入高效纤维过滤器,在滤床上方的反应区发生微絮凝反应,水中的悬浮物生成絮状颗粒与微生物粘泥一起被纤维滤料截留、去除,滤后水的浊度<1NTU。采用这种方法,旁滤水中的正磷酸盐可被纤维滤料及其所截留的絮状颗粒物吸附、去除。
 滤后的旁流冷却水经加药罐时,玻璃状的“锈垢净”水处理剂按一定速率溶入水中、释放出具有缓蚀阻垢作用的聚磷酸盐,可以实现恒速投药。
 该工艺具有流程简单、布置紧凑、操作方便灵活等特点,可将工业循环冷却水中的悬浮物、正磷酸盐和微生物粘泥等有害成分同时去除,同时补充聚磷酸盐活性成分,达到改善水质,提高缓蚀、阻垢效果的目的。
 运行成本主要包括混凝剂及“锈垢净”的费用(约为0.2元/m3)、电费(主要包括进水泵、反冲泵和罗茨风机等设备的电耗),总成本<0.5元/m3,是一种比较经济的处理方法。
 效益包括提高浓缩倍数、减少补充水量和排污量而节省的水费和排污费,减少水处理剂耗量而节省的费用等,以及改善水质稳定效果、延长设备使用寿命、改善传热效率、节省人力而产生的效益等。
 该工艺适用于无专业技术人员管理的中、小型循环冷却水系统。
 采用旁流处理工艺(包括过滤、膜分离、化学沉淀软化、离子交换等)将循环冷却水系统的排污水经净化和软化后作为补充水进行回用,可显著降低排污量并改善水质稳定效果,对提高工业水的重复利用率和节约水资源具有重要意义。对于中、小型循环冷却水系统,可以采用能去除悬浮物、降低浊度、同时实现自动投药的化学沉淀—纤维过滤—控释投药工艺;对于大型循环冷却水系统,可以采用能同时去除悬浮物、硬度等的化学沉淀—纤维过滤—弱酸树脂交换工艺,以便从根本上改善水质,实现真正意义上的“零排放”。
 
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