连续流砂过滤器在循环水系统的应用

河南化工●56.HENAN CHEMICAL INDUSTRY2012年第29 卷连续流砂过滤器在循环水系统的应用赵小珍(中国石化中原石油化工有限责任公司,河南濮阳457000)摘要:采用连续流砂过滤器 作为循环水处理的旁滤系统,解决了传统重力无阀过滤池反洗水量大的弊端,同时在运行摸索中,及时发现连续流砂过滤器存在的个性问题并对运行操作硬件进行了完善提升,保证了循环水系统良好水质,降低了反洗水量消耗,保障了循环水系统平稳运行。关键词:循环水系统;连续流砂过滤器;旁滤中图分类号:TQ050.7文献标识码:B文章编号:1003 -3467(2012)19 -0056 -03旁滤系统是循环水处理至关重要的部分。旁反洗时间长、水大,排掉的大量循环水在造成水量滤,是将循环水中4%~8%比例的水通过滤层后,浪费的同时,影响了系统浓缩倍数的提升。②设备将水中的细小颗粒杂质截留下来,使水得到进-一步在运行过程中 ，经常会出现两种不利情况:进水量偏的澄清和净化,从而保证整个循环水系统的浊度始小时,反洗无法及时形成,反冲洗管道不断有水流出终处于一个较低的水平。同时过滤还可以使水中的而造成水量浪费;进水量偏大时,反洗一旦形成,虹有机物质、细菌、病毒等随着浑浊度的降低而被大量吸很难破坏,造成反洗时间过度延长,反洗水量浪费去除,水中细菌失去浑浊物的保护和依存而呈现裸较大,严重时必须通过强制切死进水阀门来控制反露形态,也为系统良好的杀菌效果创造了有利条件。洗停止,增加了操作繁琐程度。③设备滤料级配严中原石油化工有限责任公司60万V/a甲醇制烯烃格,一旦出现混床,检修更换比较麻烦。项目(MTO装置)2009年获得批复,2010年开始基2连续流砂过滤器工艺 简介础建设,2011年正式投产,作为配套公用工程项目,公司新上第二套循环水装置。在旁滤系统的选择第二循环水装置设计循环水量13 500 m'/h,旁上,通过对第一~循环水装 置旁滤系统的对比和论证,滤量为400m'/h,现场流砂过滤器共四组,单组处决定采用瑞典Dynasand连续流砂过滤器,它简单、理水量100m'/h。水从吸水池经立式轴流式循环可靠,占地面积小、反洗水量低,有效降低了生产运水泵加压后由循环水供水线送出,外供水一部分经行成本,取得了良好的经济效益。流砂过滤器过滤返回至凉水塔池形成小循环,其他部分送至后装置换热升温后从循环水回水线回至凉1原旁滤系统存在的问题水塔,水经上塔管线经进水分配管和喷嘴分配后进公司第一循环水系统循环水量22 000 m2'/h,旁人塔内,经过淋水填料并与塔顶风机抽吸从塔两侧滤量为800m'/h左右,旁滤采用重力式无阀过滤进人塔内的冷空气进行热交换,回水被冷却后再返池,该过滤池由三层滤料组成,底层承托层为鵝卵回至吸水池,如此循环反复。旁滤采用供水过滤,一石，分四级级配,分别由~ φ25 粒径的各规格卵方面可以保证良好的进水水质,另一方面还可以充石组成,中间滤料层为粒径为中0.5 ~中1.0的石英分利用泵的能力为流砂过滤器提供必须的压力水。砂,上层滤料层为粒径为中1.2 ~1.6的无烟煤,设连续流砂过滤器不同于一般的传统过滤器,它备两个- -组,共两组。经过长期的运行观察,第一循可以集混凝V当丫个中国煤化气单设混凝、澄清环水旁滤系统存在以下问题:①设备在反洗过程中,池,从而大TYHCNMH G: ,减少了占地面收稿日期:2012 -08 -17作者简介:赵小珍( 1975 -) ,女,工程师,从事循环水处理技术管理工作,电话:(0393 )4471572。第10期(上)赵小珍:连续流砂过滤器在循环水系统的应用57●积。为保障砂床移动的平稳、均匀,连续流砂过滤器正常,不影响正常的出水效果,可根据装置运行需要外形为圆锥形设计,由进水管、滤液排放堰板、洗砂进行两种模式之间的相互切换,此种节水模式的反水排放管、布水器等组成。进水通过进水管和布水洗水量仅为正常模式下的二分之一。综合分析,连器被分配,水自下而上通过向下运动的砂床,滤后水续流砂过滤器反洗耗水量为0.8%~1.5%,反洗部经过排水堰通过位于过滤器顶端的排水口排放至冷分的水 量消耗大大减少,有效降低了排污量,节水效却塔池内。在过滤的同时,砂床截留的杂质被空气果明显。提升泵输送到滤罐顶部的洗砂器,通过机械摩擦作3.2自动化程度高,维护简单用和紊流作用使污染物从滤砂表面分离出来,含有流砂过滤器属连续工作的过滤器,过滤器不因悬浮物的反洗水通过反洗水排放口排放,净砂利用反冲洗而停机。运行过程中,现场只需提供一定压自重自.上而下自由散落至砂床表面,并继续过滤的力要求的工业风作为空气提升泵的动力气源、加上过程。现场电气柜上两种操作模式按钮切换,基本无其他可调操作。设备投运后,整个过程自动完成,不需人-排水堰进水明哈流砂滤池清净出水工强制反洗、无需调整反洗时的液位变化同时能够反洗水排放口连续出水,大大降低了人工操作强度,同时也避免了进水管--洗砂器给循环水系统液位和水质带来的较大波动。流砂过脏砂自由散落滤器采用单级滤料、无需级配,因而克服了普通砂过移动的砂床滤器水力分布不均和初滤的问题;整个设备没有复杂的配套设备及耗材,所有部件经久耐用,控制容进水自下而上易、维护简单,运行至今未出现多余运行维护成本。经过移动砂床布水器一3.3 存在问题分析及解决探讨负责MTO装置、新旧聚丙烯两套装置及水气车空气提升泵间空压机- -套的第二循环水装置于2011年6月17日开始正式投运,流砂过滤器也正式投人操作。在最初的对原始管道的两次水力冲洗阶段,针对现场图1流砂过滤器结构图管线中泥沙、铁锈等浑浊度较高的脏水,浊度最高达3流砂过滤器运行总结及问题探讨到31. 86 mg/L,但连续流砂过滤器高效的悬浮物去除率保证了水质浊度短时间内即降到了较好的水3.1减少 反洗水量,降低排污量,节水效果明显平,不但减少了不必要的水量消耗,同时提前为系统第一循环水系统重力式无阀滤池反洗时,反洗清洗预膜的水质要求打下了良好保障。耗水量较大,每次反洗7 ~ 10 min, 每次反洗水量2011年9月份后,循环水系统浊度开始呈缓慢150~200m',反洗不但将同一组两罐中的澄清水同上升趋势,在2011年11月循环水月最高浊度达时排走,旁滤进水也全部随反洗水排走,短时间内对21. 84 mg/L,月平均浊度达到15. 85 mg/L,抽样监吸水池液位影响较大,不利于循环水系统的平稳操测流砂过滤器进出水浊度,进出水浊度变化不大,反作。洗水浊度不能达到预期效果,滤池效果不够理想间连续流砂过滤器在运行中有两种模式可选,一接影响了循环水质的良好达标。种为正常模式,即砂子连续流动,反洗一直不停 ,经针对连续流砂滤池出现的这种情况,车间有针过对反洗排水量现场精确测算,四组罐1h反洗水对性细致排查,-项项排除浊度超高和滤池过滤效量约6 m' ,全天反洗水量约144 m'。传统重力式无果差的因素,确保将影响因素找准,并有针对性的解阀滤池平均按每天每组罐反洗一次计算 ,全天最少决中国煤化工需排掉反洗水300m3,仅这种操作模式两种滤池对3.3.1化学 分C NMH G_比每天就可减少消耗150 ~ 250 m'的水量;另-种中心化验室r们山及的心几个用分光光度计:M.H操作模式为节水模式,在节水模式下运行时,砂床隔法,不过滤水样,在波长420 nm处、用3 cm比色皿1h流动一次,砂床不动时,反洗水停止,过滤出水测其吸光度,此项操作方法将不排除色度对浊度监河南化工.58.HENAN CHEMICAL INDUSTRY2012年第29 卷测结果的影响。针对这种情况,对循环水进行了正了允许范围内的相对调整,跟踪记录,分散剂用量偏常监测和定量快速滤纸过滤后监测,结果显示如表高时,过滤效果明显降低,分散剂用量偏低时,过滤1所示。效果略有提升。表1第二循环水回水浊 度监测数据从流砂过滤器运行操作相关经验查询和以上三时间取样地点浊度/mg.L-'备注方面的因素综合分析,正常情况下,粒径级配1.22011-11-23循环水回水16.81未过滤~2.0的海砂应该可以满足正常生产要求。而我8.16__经定量快速滤纸过滤后厂连续流砂过滤器过滤效果变差的原因与药剂分散从表中数据可以判断,经定量快速滤纸过滤后剂的使用存在必然的联系。分散剂将水中的悬浮物的数值基本.上属于色度对浊度的影响因素,但同时颗粒直径分散成为更为细小的微颗粒，导致了现有过滤前后两者相差的8.65mg/L的浊度差应该是循过滤器的砂粒过滤精度无法满足水质处理要求。环水系统实际存在的悬浮成分,是需要流砂过滤器针对找到的问题症结,分批对现场流砂过滤器去除的部分。四组过滤罐进行了级配精度为中0.8~φ1.2高一级3.3.2连 续流砂过滤器操作的海砂装填,同时对装填后各罐的出水效果跟踪监滤池的过滤包含四重作用,分别为机械阻留作测。经过监测,过滤效果得到根本性改善,解决方案用、表面吸附作用、薄膜过滤作用、接触混凝作用。在实践中取得了较好的效果。连续流砂过滤器内装填的砂子是粒径为1.2 ~2.0表2连续流砂过滤器各罐装填记录mm的海砂,砂床流动和静止相比较,静止过程中砂装填点装填量/1子相对停止,过滤表面截留层不断质密,过滤效果较2011-12 -26连续流砂过滤器C罐流动状态好。针对这种原理,将四组罐中的两组罐2011-12-302空气提升泵操作停止,停止砂子流动,另两组按原运2012-1-9连续流砂过滤器A罐行模式运行,以此对比两种模式效果。经过一一个星2012 -3 - 20期的对比,在流砂过滤器顶部出水堰处,肉眼即可明2012-3 - 20显识别出水水质变化区别:砂层停止的两罐水质清2012-3 -20连续流砂过滤器B罐6澈见底,能清晰看到净砂自由下落状态,初步判断浊连续流砂过滤器D罐度在3mg/L以内,另两组流动砂床罐水质偏混,目表3连续流砂过滤器各罐装填后浊度数据跟踪测深度约0.5 m,很难看清砂子自由下落。因为流砂过滤器采用的是抽取部分滤后水进行流砂滤池进水浊度各罐出水浊度出水浊度降mg/L脏砂的洗砂操作,上述操作虽有比较明显的对比效2012-1-516.72A罐:15.221.5果,但一旦将静止砂床投运,砂层底部积聚的较多较B罐:15.22脏的黏泥、泥尘等新的杂质,滤层无法- -下从反洗管C罐:13.812. 91线中排走,只能再次进人过滤后的清水中,瞬间污染D罐:15.22清净过滤水。因此,此项操作只作为排查滤池过滤2012-1-1719.02A罐:16.902. 12效果影响因素的--种手段,无法从根本上解决滤池B罐:17.681.34过滤效果差问题。C罐:16.642.38D罐:17.781.243.3.3循环水 系统药剂成分分析2012 -3 -79.26A罐:8.241.02为保证良好的水质处理效果,第二循环水系统B罐:8.420. 84正常投加水质稳定剂分为三种,分别为缓蚀剂、缓蚀C罐:8.141. 12阻垢剂及分散剂。其中分散剂是保障循环水系统免D罐:8.440.82于结垢倾向的重要调整成分。正常运行中,分散剂中国煤化工，可缓释剥离掉设备表面的沉积层及产生的污泥,并2012 -4 -25CNM H Gs0. 69MYH0.66将其分散成更为细小的微颗粒,呈平均分散状态悬C罐:3. 680.63.浮于整个水系统中。为了判断分散剂可能对流砂过D罐:3.64.0.67滤器过滤效果的影响,有计划地将分散剂浓度进行第10期(上)桂阳海等:应用化学专业《无机材料学》课程教学改革初探. 59.●化工与教育●应用化学专业《无机材料学》课程教学改革初探桂阳海，郭智荣，王焕新，孙雨安,陈凤华(郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450002)摘要:介绍了以培养高素质创新人才为教育目标,面向应用化学专业本科生开设的无机材料学课程,分析了影响学生学习的一些不利因素,探讨了在教学内容、教学手段和教学方法等方面进行的改革尝试,以形成适应应用化学专业本科生学习的现代无机材料学课程教学体系。关键词:应用化学;无机材料学;教学改革.中图分类号:TB383文献标识码:B文章编号:1003 - 3467(2012)19 -0059 -03应用化学专业是培养适应经济社会发展需要，研究开发的初步能力。在学生即将踏人工作岗位或具备化学化工的基础理论、专业知识及实验技能,能进- 步深造期间及时开设的这门课程起着承上启下在化学化工、材料、食品等技术领域从事科学研究、的引导作用。因此,对本课程的教学环节进行研究技术开发、生产及经营管理等工作,富有创新精神的及改进显得尤为重要。应用型高级专门人才。郑州轻工业学院的应用化学1课程开设时 期影响课程学习的不利因素专业是我院设置的第一个理工交叉的理学本科专业,具有鲜明的轻工特色。本课程是必须在学习了材料科学基础有关晶体《无机材料学》是我校应用化学专业继《材料科理论等基础上而开设的,而在大- -和大二阶段又在学基础》之后又- -有关材料方面的主干专业课程，学习四大化学等基础课程,有关材料的基础课程如是在本科学生即将毕业的大四上学期开设的。无机《材料科学基础》、《合成化学》等只能在大三学年开材料学是一-门多学科相互交叉的新兴科学,主要研设,所以更专业的课程如无机材料学只有安排到大究无机非金属材料的成分和制备工艺、组织结构、材四上学期,这一-时期学生处于高年级以及考验考公料性能和使用性能四个要素以及它们之间的关系。务员、找工作等特定时期,出现了- -些影响该课程学无机新材料是科学技术的物质基础,也是现代技术习的消极因素。我们通过长期的观察和总结发现,的发展支柱,在微电子技术、光电子技术、传感技术、影响学生课堂积极性的主要因素有:①学生对自己生物医药等领域占有十分重要甚至核心的地位。本以后工作或学习的规划和期望。学生根据对自已未课程主要研究陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料的制备工来的职业或学习的定位，表现出对教学内容甚至是艺原理。通过本课程的教学,使学生获得无机材料不同课程的态度不同。②学生对课程不同内容的认工程专业高等工程技术人才所必须掌握的无机材料只。一部分学生对材料的制备及应用表现出较大的学制品的工艺原理和工艺过程等知识,培养学生分学习兴趣,但对与之相关的材料的结构及理论知识析、解决生产实际问题的能力,进行新材料、新工艺不感兴趣。这些同学对材料结构与应用相关性认识问题分析探讨,及时把准影响过滤效果的根本因素4结论并针对性的制定解决方案。应用实践证明,现循环充分利用连续流砂过滤器占地面积小、自动化水系统全月浊中国煤化工内,最低仅程度高、全自动过滤、全自动反冲洗、反洗耗水少等为3.75 mg/L,fYH;CNMHG流砂滤池的优势,在优化运行、节能降耗的同时,实现了循环水优势得于 更加充分的发挥,在循环水系统得到了成系统的平稳运行。通过对流砂过滤器运行中出现的功应用。