重力單閥濾池在循環(huán)水處理中的應(yīng)用
論文類型 | 技術(shù)與工程 | 發(fā)表日期 | 2000-04-01 |
來源 | 《中國給水排水》2000年第4期 | ||
作者 | 宋曉輝,佛顯強,吳慶,吳強,楊敏 | ||
關(guān)鍵詞 | 單閥濾池 循環(huán)水處理 防凍 | ||
摘要 | 宋曉輝1,佛顯強2,吳慶3,吳強1,楊敏4 (1.大慶石油化工總廠煉油廠,黑龍江 大慶 163711;2.大慶油田設(shè)計研究院, 黑龍江 大慶 163711;3.大慶油田化工總廠動力廠,黑龍江 大慶 163711;4.哈爾濱江堤工程處,黑龍江 哈爾濱 150010) 摘要:介紹重力式單閥濾池的作用原理、實際應(yīng) ... |
宋曉輝1,佛顯強2,吳慶3,吳強1,楊敏4
(1.大慶石油化工總廠煉油廠,黑龍江 大慶 163711;2.大慶油田設(shè)計研究院, 黑龍江 大慶 163711;3.大慶油田化工總廠動力廠,黑龍江 大慶 163711;4.哈爾濱江堤工程處,黑龍江 哈爾濱 150010)
摘要:介紹重力式單閥濾池的作用原理、實際應(yīng)用效果、存在問題及解決方法,使單閥濾池在寒冷地區(qū)室外的應(yīng)用更加廣泛。
關(guān)鍵詞:單閥濾池;循環(huán)水處理;防凍
中圖分類號:TU991.24
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C
文章編號:1000-4602(2000)04-0044-03
在工業(yè)循環(huán)水處理中,旁濾池處理是循環(huán)水處理不可缺少的一部分。在石油化工企業(yè)中,大部分濾池采用的是砂層過濾,個別企業(yè)采用的是微濾機處理。
受地理環(huán)境影響,我國北方地區(qū)冬季漫長而寒冷干燥,氣溫變化急驟而多風(fēng)沙,大量的風(fēng)沙和空氣中的塵埃被帶到循環(huán)水中,經(jīng)長期運行,致使循環(huán)水中懸浮物嚴(yán)重超標(biāo)。另外,由于裝置物料的泄漏,為微生物的繁殖和生長提供了豐富的養(yǎng)料,致使循環(huán)水中的微生物大量滋生,造成循環(huán)水水質(zhì)惡化,甚至在冷卻設(shè)備換熱表面形成粘泥膜。循環(huán)水中的微生物主要通過旁濾池去除,所以旁濾池不僅去除循環(huán)水中的懸浮物,而且還可以去除少量的微生物,對水質(zhì)穩(wěn)定起著極其重要的作用。
大慶煉油廠和化工總廠的旁濾池原采用逆向流慢砂濾池,該濾池的特點是適合冬季在室外運行使用,節(jié)約了基建費用,但它的工藝條件又決定了其出水水質(zhì)差,除濁率只有20%左右,甚至?xí)斐裳h(huán)水的二次污染;另外,該濾池反沖洗工藝復(fù)雜,勞動強度大,沖洗濾料時的耗水量也較大。為此,決定把煉油廠第一循環(huán)水廠的三座逆向流慢砂濾池改造成為三座重力式單閥濾池(由重力無閥濾池改造而成)。
1 重力無閥濾池的特點
重力無閥濾池來水由進(jìn)水管送入濾池,經(jīng)過濾層自上而下進(jìn)行過濾,濾后清水經(jīng)聯(lián)通管進(jìn)入清水箱內(nèi)貯存,水箱充滿后,水從分水槽溢流入清水池。過濾狀態(tài)如圖1所示。?
濾池運行中,濾層不斷截流懸浮物,濾層阻力不斷增加,促使虹吸上升管內(nèi)的水位不斷升高,當(dāng)水位達(dá)到虹吸輔助管口時,水自該管中落下,并通過抽氣管不斷地將虹吸下降管中的空氣帶走,使虹吸管內(nèi)形成真空,發(fā)生虹吸作用,形成反沖洗過程。隨后水箱液面下降到虹吸破壞管口時,空氣進(jìn)入虹吸管,虹吸作用被破壞,濾池反洗結(jié)束,濾池又進(jìn)入正常運行,在整個運行周期中,除采用強制反洗系統(tǒng)進(jìn)行反洗外,均不需要人工來控制和調(diào)節(jié)閥門。
2 重力無閥濾池改成單閥濾池
?、?設(shè)計要求:旁濾水量為循環(huán)水量的1%~3%,考慮到反洗時對系統(tǒng)的影響,采用三座濾池構(gòu)成一個系統(tǒng),總旁濾水量為240 m3/h,單池處理水量80 m3/h,三池并聯(lián),以保證反沖洗的水量。
?、?無閥濾池在進(jìn)水前,有一個分水槽配水,如果增設(shè)分水槽,給濾池運行和管理帶來很多不便,而且還需一部分投資??紤]到循環(huán)水熱水壓強一般在0.15~0.2 MPa,水溫在20~38 ℃間,而濾池要求進(jìn)水管的水流速度在0.5~0.75 m/s,這樣只要放大進(jìn)水管的管徑,在保證處理水量為80 m3/h的條件下,進(jìn)水管采用DN200 mm管徑,并設(shè)置一道閥門即成為重力式單閥濾池,可把進(jìn)水管的流速控制在0.7 m/s,既方便又節(jié)省投資。
?、?規(guī)范要求循環(huán)水旁濾池出水濁度<5 mg/L,故選用粒徑為0.8~1.2 mm的石英砂濾料,單層濾料厚度為700 mm,期終水頭損失值限定在1.7 m,以防止不必要的短周期沖洗。
?、?在濾池聯(lián)通管處,甩一根DN20 mm水管用于冬季防凍,其上加設(shè)一個閥門。這樣,在循環(huán)水系統(tǒng)殺菌時(濁度上升至20 NTU以上),關(guān)閉進(jìn)水閥門和防凍線閥門,并向濾池內(nèi)投加相當(dāng)循環(huán)水3~4倍的殺菌劑,浸泡48 h后,清掃沖洗,待循環(huán)水濁度<15 mg/L,穩(wěn)定兩個班后,再投入運行。
?、?為防止裝置泄漏污染濾料,在濾池罐底上10 mm處甩一根DN15 mm的管線,安裝一道閥門,以便物料泄漏污染濾料時,臨時接入蒸汽升溫,強制沖洗。
3 單閥濾池在室外運行易凍部位分析
3.1 易凍部位
① 連通管死水區(qū)。為了保證濾池反沖洗水量,濾池需要成組安裝,即池與池之間用聯(lián)通管相接。正常運行時,池與池內(nèi)的靜壓相等,故在聯(lián)通管處產(chǎn)生的死水區(qū)易結(jié)凍。
?、?虹吸上升管。在運行中,濾層不斷截流懸浮物,濾層阻力不斷增加,促使虹吸上升管內(nèi)水位不斷緩慢上升,所以虹吸上升管處易凍。
?、?虹吸破壞管。在形成虹吸時,虹吸管內(nèi)的水上升速度很緩慢,即使沒有形成虹吸,管內(nèi)也存在相當(dāng)于清水箱水面高度的靜水,需要防凍。
?、?強制反洗系統(tǒng)。不需要強制反洗時,該壓力水在管內(nèi)靜止,如果放長流水,勢必會形成真空,造成反沖洗頻繁,同時會排掉一部分循環(huán)水造成浪費,故此處易凍。
?、?水封井埋設(shè)。工業(yè)廠區(qū)內(nèi),冬季凍層深度一般在1.4 m左右,要保證形成虹吸現(xiàn)象,水封井不能設(shè)在冰封水面。
3.2 防凍措施
①在水箱聯(lián)通管上接DN20 mm水管,水管出口應(yīng)根據(jù)具體情況而定,如果聯(lián)通管高于塔池水面,此管可直接與出口連接,流入水塔;如果聯(lián)通管低于塔池水面,此管可與濾池進(jìn)水管連接(進(jìn)水閥前壓力在0.15~0.2 MPa),以擾動聯(lián)通管內(nèi)靜水,防止結(jié)凍。并在該管加一道截止閥,以便殺菌時使用。?
?、?利用裝置回水余熱,在熱水管上甩一根DN30 mm的水管,接到虹吸上升管頂部下游100 mm處,并沿下方順一彎頭,讓壓力水?dāng)_動虹吸上升管內(nèi)水面,防止結(jié)冰,該水既可防凍,又可返回系統(tǒng)中,不致于浪費。
?、?虹吸破壞管走向復(fù)雜,很難用熱水的余熱保溫,為此連同強制反洗系統(tǒng)一起,用DN15 mm的蒸汽管加熱,外用石棉玻璃絲布保溫。
?、?受系統(tǒng)標(biāo)高控制,水封井液面可能在防凍層之上,這樣可把伴熱管回水引到水封液面上200 mm處,并接疏水器,防止液面結(jié)冰,水封井上用毛氈封嚴(yán)。
4 單閥濾池的運行效果
自1993年投用以來,旁濾池出水濁度始終在5 mg/L以下,而且運行時間長達(dá)9 h反沖洗一次,除濁率在60%以上,不僅對懸浮物有去除作用,而且還對油及微生物也有一定去除作用(見表1、2)。
參考文獻(xiàn):
[1]龍何云.工業(yè)水處理[M].1995.
[2]工業(yè)水處理,1996,(4).
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