AGF淺層砂濾器在循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用

(河南心連心化肥有限公司，河南新鄉(xiāng) 453731)

在工業(yè)循環(huán)水處理中，循環(huán)水水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到裝置動(dòng)力設(shè)備能否安全運(yùn)行，而旁濾系統(tǒng)是循環(huán)水處理至關(guān)重要的部分。在化肥企業(yè)中，一般旁濾系統(tǒng)采用的是高效纖維過(guò)濾器。河南心連心化肥有限公司旁濾系統(tǒng)原來(lái)采用高效纖維過(guò)濾器，2008年裝置擴(kuò)建，新上24·40裝置一套，循環(huán)水水量的擴(kuò)大和節(jié)能減排排水量的限制，使原有高效纖維過(guò)濾器無(wú)法滿足生產(chǎn)要求。經(jīng)過(guò)調(diào)研和論證決定采用以色列ARKAL AGF淺層砂濾器，簡(jiǎn)化了操作，減少了循環(huán)水外排水量，而且降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本。

1 原旁濾系統(tǒng)存在的問(wèn)題

原循環(huán)水旁濾系統(tǒng)采用的是高效纖維過(guò)濾器，該過(guò)濾器以纖維束為濾料，流速為40 m/h。為保證處理水量，系統(tǒng)采用三臺(tái)設(shè)備并列，處理量為600 m3/h(循環(huán)量12 000 m3/h)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行觀察，原循環(huán)水旁濾系統(tǒng)存在以下三方面問(wèn)題:①高效纖維過(guò)濾器反洗時(shí)，需要帶走大量的循環(huán)水，造成反洗自用水消耗量大。②設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中，在一定條件下可能會(huì)在纖維濾料表面積累吸附大量有機(jī)物、油類等，甚至?xí)躺⑸铮斐稍O(shè)備運(yùn)行阻力顯著增大，過(guò)濾精度降低，出力減少，需要進(jìn)行強(qiáng)堿清洗，嚴(yán)重時(shí)需要更換纖維束。③反洗時(shí)需要輔助羅茨風(fēng)機(jī)提供一定壓力的空氣，輔助過(guò)濾器反洗，不但會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲，而且會(huì)消耗電能。

2 采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程

循環(huán)水旁濾水經(jīng)AGF淺層砂濾器后的水經(jīng)過(guò)熱交換使用后回到冷卻塔儲(chǔ)水池，這樣設(shè)計(jì)一方面可以充分利用泵的能力，另一方面可以有效保護(hù)比較敏感的熱交換設(shè)備。AGF淺層砂濾器設(shè)計(jì)處理量為600 m3/h，設(shè)計(jì)為兩組，分別為8個(gè)一組和7個(gè)一組，并聯(lián)，單罐處理能力為40 m3/h。采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程如圖1所示。

圖1 采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程

3 AGF淺層砂濾器的工作原理與工作過(guò)程

AGF淺層砂濾器的構(gòu)造如圖2所示。

圖2 AGF 淺層砂濾器的構(gòu)造

過(guò)濾狀態(tài):當(dāng)系統(tǒng)處于過(guò)濾狀態(tài)時(shí)，未經(jīng)過(guò)濾的水通過(guò)三層布水器，配合球形外殼，以接近平流的狀態(tài)到達(dá)過(guò)濾器內(nèi)的填料層(沙子)。當(dāng)水流過(guò)填料層時(shí)，雜質(zhì)被截留在填料層內(nèi)。過(guò)濾器底部有55個(gè)蘑菇狀的過(guò)濾集水器，將過(guò)濾后的水均勻地收集并流出。平流過(guò)濾，決定過(guò)濾器可以在高的流速下過(guò)濾，仍可達(dá)到較好的過(guò)濾效果。

反洗狀態(tài):隨著雜質(zhì)在填料層中的不斷聚積，壓頭損失將不斷增大。當(dāng)壓頭損失到達(dá)一定的設(shè)定限度時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)換至反洗狀態(tài)，以清洗聚積起來(lái)的雜質(zhì)。當(dāng)某個(gè)過(guò)濾單元處于反洗狀態(tài)時(shí)，同組的多個(gè)過(guò)濾器會(huì)將干凈的、經(jīng)過(guò)過(guò)濾的水會(huì)倒灌入這個(gè)過(guò)濾器中。在這個(gè)倒灌過(guò)程中，被反洗的過(guò)濾單元的填料層在水流的沖擊下被沖起，雜質(zhì)則通過(guò)一個(gè)三通的反洗口被排出。

在AGF淺層砂濾系統(tǒng)中，特殊設(shè)計(jì)的集水器使填料層在反洗狀態(tài)時(shí)形成內(nèi)環(huán)流，填料之間互相搓洗，可以最大限度地提高反沖洗效率，減少所需的反洗水，同時(shí)反洗時(shí)不跑沙。當(dāng)反洗結(jié)束時(shí)，閥門又回復(fù)到過(guò)濾狀態(tài)，下一個(gè)過(guò)濾單元?jiǎng)t準(zhǔn)備進(jìn)入反洗狀態(tài)。AGF淺層砂濾器的過(guò)濾與反洗狀態(tài)如圖3所示。

圖3 AGF過(guò)濾和反洗

4 優(yōu)化運(yùn)行，節(jié)能降耗

4.1 高效的懸浮物去除率

循環(huán)水經(jīng)AGF淺層砂濾器處理后，完全達(dá)到了旁濾出水濁度≤5 mg/L的要求。2009年4～10月旁濾系統(tǒng)出水濁度見(jiàn)表1。

表1 2009年4～10月旁濾系統(tǒng)出水指標(biāo)

由表1可以看出，濁度合格率100%。

4.2 減少反沖洗用水量，降低排污量

高效纖維過(guò)濾器反洗時(shí)，反洗耗水量大于2%，而AGF淺層砂濾器反洗耗水量小于1%。大大減少了反沖洗用水量，降低了排污量。

4.3 自動(dòng)化程度高

AGF淺層砂率系統(tǒng)采用PLC可調(diào)節(jié)性全自動(dòng)控制，可適合水質(zhì)的變化，控制系統(tǒng)帶統(tǒng)計(jì)功能，可采用時(shí)間，壓差等多種方式自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗，系統(tǒng)內(nèi)各過(guò)濾單元依次進(jìn)行反沖洗，一個(gè)單元在反洗，其他單元仍然在過(guò)濾，保證了連續(xù)產(chǎn)水。

4.4 維護(hù)簡(jiǎn)單

沒(méi)有復(fù)雜的配套設(shè)備及耗材，所有部件及自動(dòng)閥經(jīng)久耐用，控制容易，維護(hù)簡(jiǎn)單，幾乎無(wú)運(yùn)行維護(hù)成本。

5 結(jié)論

以色列ARKAL AGF淺層砂濾器過(guò)濾效率高，具有全自動(dòng)過(guò)濾、全自動(dòng)反沖洗、用砂少，不板結(jié)，費(fèi)水少等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用實(shí)踐證明，AGF淺層砂濾器十分適合于氮肥企業(yè)循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的應(yīng)用。