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纤维球过滤器技术说明
纤维球过滤器技术说明
1、总则
1.1设备的选型
经过仔细研究业主提供的招标方件,并进行方案讨论和么复论证,充分发挥我企业所具有的成熟的过滤技术和各方面的优势,遵循相关设计规范和要求,我们决定采用我公司成熟的纤维球过滤器参与本次报价。
2、设计条件
2.1执行标准
GB150-98《钢制压力容器》
GB/1900-2000《质量管理体系》
Q/321088ZLA001-2002《过滤器》
JB2932《水处理设备制造技术条件》
JB/T4737-95《椭圆形封头》
GB/13306《标牌》
JB3223《焊条质量管理规程》
GB50221-95《钢结构工程质量检验评定标准》
GB98688《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》
GB178-85《工业企业噪声控制设计规范》
2.2主要参数
见附后参数表
2.3过滤机理
过滤,是目前水处理系统中保证交货水质的一个不可缺少的环节。
快滤池通过加大滤料粒径,提高滤速发挥了深层滤床的过滤能力,砂子作为滤料,以其各方面的优势一直占统治地位。
但是,水力反冲洗使得砂层的粒径分布随过滤水流方向(自上而下)逐渐增大,下层部分滤料仍没有发挥作用,这是目前过滤技术的最大弱点,为改进快滤池的这种状况,人们进行了不懈的努力,于是出现了:
a)改变水流方向:
上向流//双向流//辐射流
b)滤料的改进:
轻质泡沫塑料珠//橡胶粒//双层滤料//三层滤料
通过以上方式的不断改进虽然取得了一定的成就,但终因滤料易流失、反洗不干净、操作麻烦、仍存在局部的水力筛分等现象,无法达到理想的滤层分布状态而充分发挥深层截污的能力。
新型纤维球滤料这种滤料用聚脂纤维制作成球或扁平椭球体,纤维球具有水头损失小、滤速高、截污量大等优点引起人们的重视,此后前苏联、美国等发达国家对此也做过很多研究。
其物理性能如下:
形式:
球或扁平椭球体纤维径:
20-25um
材质:
聚脂纤维纤维长:
15-20mm
滤料径:
10-30mm比重:
1.38g/cm3
充填密度:
70Kg/m3空隙率:
96%
采用这种滤料速成可达到20-40m/h,水头损失小、污量大、洗再生方便,反冲洗水量占过滤水量的1-2%左右,纤维球滤料在各方面的优异性能引起了人们的重视。
目前我公司改性纤维已发展到第五代产品,对所用的纤维球原料进行特制定货,并经特殊加工定型,主要在弹力上加大,增强其截污量,减少水头损失,延长工作周期,减少反洗频次,在纤维球的规格上选用9#滤球,其标准直径φ30mm。
纤维球滤料遵循规范标准---GB/T14464-1993涤纶短纤维。
纤维球技术参数
材质:
聚脂纤维(化学处理)比重:
1.38g/cm3
滤材径:
0.6g/只滤料径:
10-30mm
密实度:
4%充填密度:
70Kg/cm3
我公司纤维球滤料材质性能见下表
涤纶纤维性能
强度
吸湿率
相对
湿度
比重
热性能
耐日
光性
耐酸性
耐碱性
耐磨性
耐微生物
4-6克/旦比棉花高一倍,比羊毛高三倍。
0.4-0.5%
20℃RH65%
100%
1.38g
/cm3
软化点:
238-
240℃熔点:
255-
260℃
优良
35%HCL
75%H2SO465%HNO3对强度无影响
10%HaOH
28%
H3H2O对强度无影响
优良
不霉不蛀
2.4两种滤料的比较
砂滤料与纤维球滤料参数对比如下表
石英砂
纤维球
空隙率
50%
95—97%
滤速
8—10m/h
20—40m/h
比重
2540kg/m3
1380kg/m2
充填量
1320kg/m3
60-80kg/m2
反冲洗强度
18L/s·m2
8L/s·m2
悬浮物去除率
60%
90—95%
符合上疏松下致密的理想滤层,充分发挥滤料深层截污能力
过滤,是目前水处理系统中保证净化水质的一个不可缺少的环节。
过滤池通过加大滤料粒径,提高滤速发挥了深层滤床的过滤能力,石英砂作为滤料,以其各方面的优势一直占统治地位。
但是,水力反冲洗使得砂层的粒径分布随过滤水流方向(自上而下)逐渐增大,这样,上层滤料粒径最细,空隙最小,浊质在滤层中的分布主要集中在上层,尤其是表层,表层孔隙容易堵塞,滤层阻力迅速上升,周期缩短,下层部分滤料仍没有发挥作用,这是目前过滤技术的最大的弱点,为改进快滤池的这种状况,人们进行了不懈的努力,于是出现了:
a)改变水流方向
·上向流
·双向流
·辐射流
b)滤料的改进
·轻质泡沫塑料珠
·橡胶粒
·双层滤料
·三层滤料
通过以上方式的不断改进虽取得了一定的成就,但终因滤料易流失、反洗不干净、操作麻烦、仍存在局部的水力筛分等现象,无法达到理想滤层分布状态,充分发挥深层截污的能力。
设备过滤一段时间后,由于滤料层中所含污泥的数量大大增加,这时,设备会出现两种情况:
一是由于滤层中所含污泥已经饱和,水中悬浮杂质开始穿透滤层,随水流出罐外,使出水质下降,二是由于滤层中所含的污泥逐渐增加,使滤层孔隙逐渐变小,水头损失随之增大,达到最大允许水头损失。
因此过滤器必须定期冲洗。
反冲洗的目的是使滤层恢复原来的工作能力。
纤维球滤料因其比重接近于水,易于反冲洗,反洗采用一定量的水加机械搅拌联合反冲洗方式进行。
反洗时先进反冲洗水,使滤层随水升高至膨胀高度(一般为160%)后,在搅拌力和滤料自身弹性力以及水流对滤料的冲刷力的作用下,滤料呈疏散状态在容器内相互碰撞流化,反洗彻底。
由于设备内部上、下设有多孔挡板,保证滤料不会流失,同时又可起到一定的布水、收水作用,且排水迅速,故反冲洗时间短。
且反洗耗水少,反洗彻底,一般占过滤总水量的1~3%左右。
由于纤维球滤料属人造滤料,单个滤料粒径、重量几乎相同,反洗后不会出现象普通刚性滤料(加石英砂滤料)水力筛分或多层滤料混层现象,又因纤维球滤料耐腐、耐磨、化学性能稳定,且呈柔性,更不会出现滤料破碎、易流失,降低滤层高度,影响出水水质等不良后果。
过滤顺使用寿命20年,易损件(密封、垫片等)符合国家标准要求。
2.5设备工艺流程
排空启动过滤搅拌反洗静置过滤
a)过滤
·污水自设备上部进入配水系统,配水均匀后经过滤层,水中悬浮物拦截,滤后水经集水系统从设备底部排出。
·在此状态下,由于过滤阻力的增加而产生水头损失从而导致流量减小。
·出水水质恶化或水头损失过大即表明此流程的结束。
b)停止进水、反洗
c)静置
滤料经过反洗后恢复胡有特性准备进入下一个循环周期。
2.6设备组成及结构
罐体主要由上下封头、筒体、配水系统、集水系统、入孔、窥视孔等部件组成。
容器设计制造、试验及检验符合Q/321088ZLA001-2002《过滤器》
·封头采用长短轴比值为2的标准椭圆型封头。
·合理的孔板配水系统和集水系统,既考虑进水和出水的均匀稳定,又简化两系统的结构,经避免结构复杂所造成内防腐存在死区现象;同时考虑其易于安装和拆卸。
·设置入孔,可以检修维护。
·简体上设置窥视孔,按1.0Mpa压力设计,可以观察滤料洗涤情况。
纤维球滤料采用聚脂纤维(涤纶纤维)为原料加工制作成球,滤料呈柔性、富有弹性,滤层空隙可变,本公司一直从事滤料的加工和研发。
2.7防腐
设备内部采用环氧煤沥青防腐。
所有内部管道应考虑检修和部件更换的便利,内部部件的材质均应符合规定要求,
2.8铭牌
整套设备中容器主体装有永久性的不锈钢铭牌,铭牌内容严格按照技术规格书中的要求执行。
2.9技术参数表
序号
名称
规格型号
1
外形尺寸mm
Φ600×3000
2
单台处理水量m3/h
6m3/h
3
数量台
1
4
滤层高度mm
1200
5
封头厚度mm
10
6
筒体壁厚度mm
8
7
设计压力MPa
0.6
8
试验压力MPa
0.9
9
进水压力MPa
0.25≤P≤0.6
10
设计滤速m/h
30
11
水头损失MPa
≤0.10
12
反冲洗周期h
8-24
13
介质
循环水
14
水温℃
≤50
15
反洗强度m3/m2·min
0.6
16
反洗时间min
20-30
17
滤料载体
纤维球
18
进水水质mg/l
<100
19
出水水质mg/l
<10
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