反冲洗污水论文

2024-09-05

反冲洗污水论文（共7篇）

反冲洗污水论文篇1

引言

西三深度污水处理站于2006年11月改造并投产, 担负着第一采油厂第三油矿聚中312污水站、第五油矿南1-1污水站和聚南1-1污水站的含油污水深度处理任务, 设计能力8000 m3/d, 实际处理量9000 m3/d。2台反冲洗泵机组功率是132 k W, 额定流量为724m3/h。该站采用石英砂、磁铁矿、鹅卵石等双滤料二次过滤流程, 原水进入300 m3缓冲罐, 经升压泵升压后进入一、二次双滤料压力过滤罐进行过滤, 滤后水一部分输至西三注水站, 一部分进入500 m3反冲洗罐作为反冲洗水。污水处理后水质指标含油量小于或等于10 mg/L, 悬浮物固体含量小于或等于10 mg/L。

近年来, 随着大庆油田进入高含水后期, 油田采出液含水率上升, 加之三次采油技术的实施, 含油污水深度处理越来越困难。现场操作和管理一成不变, 设计要求的过滤罐反冲洗参数是多少, 就按照多少运行;即使在出水不好、过滤罐阻力增大的情况下进行调整, 也仅仅是把反冲洗周期缩短, 没有依据, 全凭经验而定。为此, 西三深度污水处理站采取现场跟踪实验的方法, 应用变频调速技术, 对滤罐反冲洗参数进行优化, 确定西三深过滤罐的最佳反冲洗参数。

1 反冲洗参数不合理对水质的影响

西三深度污水站投产时, 过滤罐反冲洗是根据过滤罐厂家设定的反冲洗周期及流量进行操作, 反冲洗周期一、二次过滤罐均为24 h;反冲洗流量一次滤罐406 m3/h, 二次滤罐为723 m3/h;反冲洗时间15 min, 采用先预反冲2 min, 达到最大反冲量10min后, 收尾反冲3 min。此种反冲洗方式存在以下缺点:

◇反冲洗周期短, 反冲洗水量大, 反冲洗后启动回收水泵频繁, 耗能高;

◇反冲洗强度、排量不合理, 反冲时间短, 达不到最佳冲洗效果, 而且反冲洗周期短, 水质变化波动频率高。

这种反冲洗方式易造成滤罐损坏、滤料流失, 跑料现象明显增加, 过滤效果不好, 且滤料再生质量差也会造成滤料的污染。同期西三深水质指标悬浮物含量5~13.2 mg/L, 含油2.5~5.3 mg/L, 外输水含油合格率100%、固体悬浮物含量合格率85%。经分析研究后认为, 反冲洗参数的不合理是造成外输水质超标的主要原因。

2 过滤罐反冲洗周期的确定

根据西三深度污水处理站的生产实际, 对西三深度污水处理站进行反冲洗周期的重新摸索测定, 在保证水质合格的情况下适当延长。为了摸清西三深度污水处理站水质变化规律, 采取每2 h取一次水样进行化验分析, 摸索水质变化周期。2012年2月23日8:00至2月26日6:00, 滤罐每2 h取样化验一次, 绘制的反冲洗周期曲线见表1、表2和图1。

注:取样点均为3#一次滤罐出口。

注:取样点均为4#二次滤罐出口。

实验过程中, 通过滤罐水质、压差的变化, 适当延长过滤罐的反冲洗周期。以水质变差开始反冲洗, 作为一个反冲洗周期。虽然图表显示水质达到合格的时间长, 超过确定的反冲洗周期时间, 但是过滤罐的压差已经开始变大, 这说明过滤罐的滤料已经严重堵塞, 所以必须及时冲洗, 保证滤料洁净以免污染, 使滤料能够重复利用。

3 过滤罐反冲洗参数的优化

2012年2月中旬, 加强了变频反冲洗情况的检查。根据水质变化情况摸索过滤罐反冲洗的变化规律, 及时、合理调整反冲洗周期、强度, 保证滤料再生, 提高过滤效率, 收到了较好的效果。在变频控制反冲洗过程中, 发现图纸中给定的最大排量一次滤罐306 m3/h, 二次滤罐633 m3/h, 反冲洗排量较低, 达不到反冲效果, 影响水质, 不符合西三深度污水处理站的实际生产。

经过反复现场试验, 将反冲洗最大排量分别调整到滤罐出厂设计要求的一次滤罐406 m3/h和二次滤罐723 m3/h, 反冲洗持续时间约为25 min, 分成三个阶段进行冲洗, 排量分别为最大排量的50%、75%和100%。这样, 反冲可减少对滤罐的损坏, 不但能保证滤料的洁净度, 还可延长反冲洗周期, 避免滤料污染, 提高处理水质, 还达到了节能目的 (图2、图3、表3) 。

本阶段试验共历时4个周期, 累计化验水样168个。通过摸索, 发现过滤罐的反冲洗周期一次滤罐可延长至36 h, 二次滤罐可延长至72 h。滤后水质较好, 其悬浮物含量为4~7.4 mg/L, 含油量为1.5~3.0 mg/L。

过滤罐的反冲洗周期延长后, 每个反冲洗周期可以少运转反冲洗泵1.25 h, 月节电1650 k Wh。反冲洗水量由原来的1400 m3/d减少到900 m3/d, 回收水泵由原来运行2台调整为运行1台, 泵运转时间由原来的24 h连续运转调整为每天运行12 h, 日节电约300 k Wh, 月节电9000 k Wh。

4 参数优化效果分析

1) 滤料污染情况得以解决。试验前, 西三深的各个滤罐的滤料均存在一定程度污染 (滤料含油率11.1%~20.0%) , 随着反冲洗参数优化试验的进行, 滤料逐渐恢复正常状态。试验后对污染较严重一次5#过滤罐进行开罐, 该罐滤料含油率由20%降为5%。

2) 滤后水质得到改善。试验后, 西三深度含油污水处理站12台过滤罐均改为优化后反冲洗方式运行, 至今已平稳运行一年, 目前该站滤后水质有很大程度改善。滤后污水含油量由试验前的5.3 mg/L降为3.0 mg/L, 悬浮物固体含量由试验前的13.2 mg/L降为7.4 mg/L。

5 结束语

西三深度污水处理站双滤料压力过滤器反冲洗参数优化试验表明, 选择适合的反冲洗参数, 可以保证滤料有效再生, 确保反冲洗效果, 恢复滤料的纳污能力, 减少滤料流失, 延长化学清洗和更换滤料的周期, 最终达到改善滤后水质的目的。

摘要：过滤罐是处理含油污水的主要设施, 过滤罐工作情况的好坏与罐自身的工艺设计、现场的操作有关, 控制好滤罐的反冲洗周期、反冲洗强度、反冲洗时间、反冲洗恢复期, 就能够使过滤罐高效工作, 达到出好水的目的。本文通过西三深度污水处理站过滤罐反冲洗工艺应用变频调速技术, 实现了反冲洗参数的优化, 确定了滤罐最佳反冲洗参数。经现场试验与应用, 提高了过滤罐反冲洗过程中的自动化使用效率, 确保了深度含油污水处理质量, 提高了系统运行效率, 达到了深度污水处理的最佳效果, 且节能降耗效果显著。

关键词：污水处理站,过滤罐,反冲洗周期,反冲洗参数,优化

参考文献

[1]向学会.污水站过滤罐反冲洗参数优化[J].油气田地面工程, 2011 (4) :51-52.

[2]李庚昌, 何文勇, 林涛.变频控制系统在反冲洗中的应用[J].油气田地面工程, 2005 (5) :60.

反冲洗污水论文篇2

陶瓷微滤膜处理含油废水具有操作稳定、出水水质好、占地面积小、扩建方便、正常工作时不消耗化学药剂、不产生新的污泥以及回收油质量比较好等优点, 在含油废水处理中已日益显示出极强的竞争力。在用陶瓷微滤膜处理含油污水过程中, 遇到的最大问题是微滤膜极易受到污染, 膜渗透通量在过滤开始阶段迅速下降。在该过程中的膜污染阻力主要分为两部分:一部分为滤饼阻力Rc, 这部分阻力用水冲洗可去除。阻塞阻力Rp, 这部分阻力要通过反冲去除[1]。反冲技术是指在过滤过程中, 在膜的渗透侧加以瞬间高压, 从反向冲击膜孔及膜表面, 使部分吸附在膜孔壁上的污染物和沉积在膜表面上滤饼层或凝胶层冲入料液中。在反冲同时配合膜面的正向快速冲洗, 从而维持膜通量在较高的状态下操作。

J.Cakl[2]等在采用孔径为0.8μm氧化锆微滤膜处理含乳化油和悬浮固体的过程中, 通过有效的反冲洗, 使膜稳定过滤通量较未反冲时提高3倍, 反冲洗操作能有效地控制膜污染。

本文系统地研究了陶瓷微滤膜处理含油污水过程中反冲压力、反冲持续时间和反冲周期等对膜渗透通量的影响规律;并在最佳反冲操作参数下, 对反冲操作的长期稳定性进行研究。

1 实验

1.1 实验原料

本研究所用的膜管和膜组件由南京九思科技有限公司生产, 膜管为七通道α-Al2O3微滤膜管, 平均孔径为0.2μm, 长250mm, 外径30mm, 每根膜管可提供0.03297m2的过滤面积。

实验中所处理的污水为景德镇某机械加工厂的金属清洗液, 通过对其进行少量稀释, 得到稳定的油含量为2g/L的实验室模拟污水。污水中油粒的平均粒径d50为2.696μm, 粒径的分布范围在0.5μm～10μm之间。处理过程中含油污水的温度采用热交换器使其稳定在10℃。

1.2 实验装置与测试方法

实验过滤与反冲装置的原理图见图1。反冲操作可以手动控制, 也可设定反冲时间, 反冲周期和排气时间由电磁阀自动控制。手动控制时, 关闭K3, 快速打开K4, 用空气压缩机产生的反冲气体打入缓冲罐, 为气顶水反冲。

原料液和渗透液中的油含量采用萃取-紫外分光光度法测定, 采用石油醚为萃取剂萃取水中的油, 在波长为256nm处测定其吸光度, 在标准曲线中读出油含量数据。

1.3 操作条件

本实验采用错流微滤法处理含油污水, 过程中主要操作参数:操作压差为0.1MPa, 膜面流速:4.91m/s, 操作温度:10℃, 污水pH=6。

2 结果分析与讨论

2.1 反冲压力对膜渗透通量的影响

反冲压力是影响反冲效果的关键性因素, 由图2可见在所有的反冲压力下, 膜通量均得到不同程度的恢复。0.7MPa压力下第一次反冲, 膜通量达到初始通量的90.1%, 较未反冲时通量提高了33.13%。在第3、4个反冲周期后, 最高恢复膜通量逐渐达到稳定。另外从图2可见, 不同反冲压力下的通量衰减情况不同。0.25MPa反冲压力下, 经过5个周期的过滤, 最高恢复通量的衰减达到25.76%, 而较高反冲压力下最高恢复通量衰减较慢, 0.7MPa反冲压力下最高恢复通量衰减为18.67%,

1原料液储槽, 2离心循环泵, 3膜组件, 4转子流量计, 5液体缓冲罐

Fig.2 Variation of the permeate with duration at different back-flushing pressure

Fig.3 Relation of back-flushing pressures and restoration of perk-flux

Fig.4 Variation of the permeate with different back-flushing duration

由图3可知, 随着反冲压力的增加, 膜最高稳定恢复通量成线性增加。可见较高的反冲压力 (0.7MPa) 下可将稳定膜通量提高近33.09%, 0.55MPa的反冲压力可提高23.48%, 而0.3MPa的反冲压力下仅提高5.63%, 可见在较低的反冲压力下不足以冲破膜面的凝胶层。但考虑到设备的耐压和投资成本, 反冲压力在0.55～0.7MPa较为合适。

2.2 反冲时间对膜渗透通量的影响

从图4看, 反冲在开始实施的瞬间即可达到反冲效果, 反冲时间为2s时, 膜通量较未反冲时提高25.25%。反冲时间为10s时, 提高幅度达到35.56%。

从图5看来, 随着反冲时间的增加, 膜恢复通量先呈线性增加, 达到2s后增幅趋于平缓。延长反冲持续时间, 有利于对膜面的冲刷, 但势必增加反冲量 (反冲渗回体系的渗透液体积) , 降低有效的渗透量 (一般认为反冲量应小于总渗透量的10%[3]) 。因此综合能耗与工程上阀门切换控制水平, 含油污水处理过程中反冲时间在2～5s范围内较为合理。

2.3 反冲周期对膜渗透通量的影响

反冲周期是指两次反冲相间隔的时间。反冲周期的长短对反冲效果有一定的影响, 含油污水分离体系有其特定的最佳反冲周期。

由图6和7可见, 随着反冲周期的延长, 反冲后最高恢复通量会逐步下降, 稳定恢复通量从反冲周期为5min的296.47L/m2·h下降到20min的242.77L/m2·h, 下降幅度达18.13%;这是因为反冲周期长, 导致每个周期内膜面污染层积累时间长, 膜污染就更严重, 所以在相同的反冲压力下, 反冲周期长的反冲效果会变差, 最高恢复通量会下降。因此从理论上说反冲周期越短, 反冲效果越好。但在实际生产过程中, 过于频繁的反冲, 对反冲装置的要求增大, 而且如果是人工操作系统, 则会导致工人劳动强度增大, 即使是自动控制反冲系统, 由于电磁阀的性能及寿命因素, 也并不希望频繁启动。因而适当延长反冲周期 (如30min) , 虽然会导致最高恢复通量的下降, 但却有助于降低设备设计要求及工人工作强度, 有利于提高工人生产积极性。此外, 反冲过于频繁, 用于反冲而损失的过滤时间也随之增加, 这里有一个通量优化的系统问题。根据图7中的反冲周期与稳定恢复通量的关系曲线, 本实验采用10～20min作为实验的反冲周期有效范围。

2.4 反冲洗处理含油污水的稳定性考察

由上述的反冲操作条件研究得出最佳的反冲操作参数, 但由于操作时间较短, 为考察长期间过滤时, 反冲对膜污染的控制效果, 在反冲压力0.7MPa, 反冲时间5s, 反冲周期20min下进行反冲连续实验, 结果见图8。

由图8可以看出, 过滤过程在200min后达到稳定, 200min后膜平均渗透通量为165.66L/m2·h, 较未反冲时提高了15.68%。可见采用反冲可以显著提高整个过滤过程中的平均通量, 而且在较长的时间内能保持稳定的反冲效果, 说明在合适的工艺参数下, 反冲是一种有效控制膜通量衰减的方法。

3 结论

3.1

α-Al2O3微滤膜管错流微滤处理含油污水的最佳反冲操作参数范围:反冲压力0.55～0.7MPa, 反冲时间:2～5s, 反冲周期10～20min;

3.2

反冲压力是影响反冲效果的关键性因素, 膜稳定恢复通量随反冲压力的增加成线性增加;

3.3

反冲可提高处理含油污水过程中的平均渗透通量, 在反冲压力为0.7MPa, 反冲时间为5s, 反冲周期为20min时, 平均渗透通量较未反冲时提高15.68%。

摘要：反冲洗是膜法处理含油污水过程中有效且稳定的膜污染控制技术。在以α-Al2O3微滤膜管错流过滤含油污水工艺过程中, 研究反冲压力、反冲持续时间和反冲周期对膜渗透通量的影响。结果表明, 稳定恢复通量与反冲压力成正比, 并且在反冲压力0.7MPa, 反冲时间5s, 反冲周期20min下, 膜平均稳定通量较未反冲时提高15.68%, 达到良好的反冲效果。

关键词：陶瓷微滤膜,反冲压力,稳定恢复通量

参考文献

[1]黄严华.陶瓷微滤膜回收分子筛过程中的反冲洗技术.辽宁石油化工大学学报, Mar.2005, 25 (1) :1-4

[2]J.Cakl, I.Bauer, P.Dolecek, P.Mikulásek.Effects of backflushing conditions on permeate flux in membrane crossflow microfiltration of oil emulsion[J].Desalination, 2000, 127:189-198

[3]Bhave R R.Inorganic membranes synthesis, characteristics and applications[M].New York:Van nostrand reinhold, 1991:288-29.

[4]黄仲涛.无机膜技术及其应用[M]中国石化出版社, 2002.

给水厂滤池反冲洗废水的回用篇3

1 国内水资源现状

我国对水厂排泥水的处理利用的研究自20世纪80年代就开始了, 近几年新设计的水厂都已考虑排泥水的回收处理系统。现对我国部分水厂排泥水回用实例介绍如下:深圳市梅林水厂生产规模为60万立方米/天水厂排泥水经加2mg·L-1聚合铝以及0.2mg·L-1聚丙烯酰胺进入回收水沉淀池, 絮凝沉淀后上清液进入原水入口, 污泥浓缩池前加PAM和石灰, 浓缩池的上清液进入回收水沉淀池[4]。北京市第九水厂生产规模为150万立方米/天, 水厂排泥水经上方下圆辐流式排泥池, 单池尺寸为24m×24m, 池有效水深为4.5m, 上清液经浮动槽收集后回流至混合池[1]。上海市闵行一水厂生产规模为67000立方米/天, 水厂排泥水加PAM后进入斜板式污泥浓缩池, 上清液进稳压井回收[2]。

2 混凝理论

水处理中的混凝现象比较复杂, 有人[3]指出, 不同种类的混凝剂以及同的水质条件, 混凝剂的作用机理都有所不同。总之, 混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用有三种:电性中和、吸附架桥和卷扫作用。三者究竟以谁为主取决于混凝剂的种类和投加量、水中的胶体粒子性质、含量以及水中的PH值等。 (1) 电性中和:根据DLVO理论, 要使胶粒通过布郎运动相撞聚集, 必须降低或消除排斥能峰。吸引势能与胶粒电荷无关, 它主要决定于构成胶体的物质种类、尺寸和密度。 (2) 吸附架桥:不仅带异性电荷的高分子物质与胶粒具有强烈的吸附作用, 不带电甚至带有与胶粒同性电荷的高分子物质与胶粒也有吸附作用。起架桥作用的高分子都是线性分子且需要一定长度。 (3) 网铺和卷扫:当铝盐和铁盐混凝剂投加量很大而形成大量氢氧化物沉淀时, 可以网捕、卷扫水中胶粒以致产生沉淀分离, 故称网捕或者卷扫作用。

根据混凝沉淀理论, 水中悬浮物 (SS) 和胶体污染物, 是水处理的主要对象, 在混凝沉淀过程中, 颗粒大的悬浮物一般易沉出。而绝大部分颗粒, 含有杂质的胶体污染物及细小悬浮物, 却能长期处于分散悬浮状态, 具有相当的稳定性使胶体颗粒失去稳定性的过程称之为脱稳。脱稳后将意味着水中的细小胶体颗粒聚结成大颗粒从水中沉淀出来。但混凝过程包括了一系列连续过程:脱稳-聚集或絮凝-沉淀。在混凝过程中, 排除其它因素的影响, 考察水中的胶体粒子脱稳、聚集、絮凝、沉淀这一系列连续步骤进行的速度, 影响着混凝剂的混凝效果。若过程中, 每一连续步骤进行的速度都很快, 则混凝剂的混凝效果就好。若某一步骤速度为迟缓, 则会降低其混凝效果。在混凝中, 水处理的要求: (1) 迅速脱稳, 颗粒尽快长大, 即脱稳凝聚速度快; (2) 絮体沉淀物沉降速度快, 以便将沉淀物从水中分离出来。优良的混凝剂应同时兼备这二个条件。絮凝效果的好坏取决两个因素: (1) 絮凝剂水解后产生的高分子络合物形成附架桥的联结能力, 这由絮凝剂的性质决定; (2) 微小颗粒的碰撞几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞, 这由混凝过程的动力学条件决定。这些形态因素是决定絮凝过程和絮凝效果的重要因素。水处理混凝过程中所投加的絮凝剂, 在水中会经过一系列的水解-沉淀反应, 最终形成不同形状、结构各异的絮凝体。

3 反冲洗废水回用

混凝法可以去除废水和新鲜水中通过自然沉降难以沉淀去除的细小悬浮物和胶体颗粒, (粒经<10-4cm) , 可以用来降低水中的浊度和色度。去除水中有机杂质和无机杂质, 达到净化水质的目的。给水厂滤池反冲洗废水中的杂质主要为细碎的絮凝体, 如果能恰当的利用其结核和剩余的絮凝性能, 即能回收利用了生产废水, 又可减少混凝剂的投加量[4]。目前我国大多数水厂仍然采用常规水处理工艺, 即“混凝-沉淀-过滤-消毒”, 我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。它主要是去除水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。为了对受有机污染的水源水进行安全有效的处理, 保证饮用水质, 各国都开发研制去除有机物为目的的处理工艺和流程。给水厂滤池反冲洗废水中的杂质主要为细碎的絮凝体, 如果能恰当的利用其结核和剩余的絮凝性能, 即能回收利用了生产废水, 又可减少混凝剂的投加量。从水处理混凝的角度出发, 可以利用反冲洗废水中已形成的矾花颗粒对混凝的有利作用, 改善水处理工艺的混凝沉淀性能, 节省混凝剂的投加量。混凝沉淀法是给排水处理中最常见的一种物理化学方法[5]。

图1和图2分别是未投加反冲洗废水和投加反冲洗废水的混凝结构图。

结语

反冲洗废水的加入, 处理水中颗粒的个数大大增加, 使颗粒间的碰撞次数也大大增加。由于所加入的反冲洗水中的颗粒较大, 粒径是原水中颗粒的数十倍甚至数百上千倍, 因此颗粒粒径的增大所引起的碰撞次数的增加会更大, 并且由于处理水流量的增大, 使G值也增大, 这样为水中颗粒的碰撞创造了有利条件。总之, 水厂反冲洗废水回用解决当前我国水厂使用排泥水的处理和利用工艺, 避免排泥水对周围环境造成危害。

参考文献

[1]郑小明, 王海亮, 朱斌.排泥水处理技术在闵行一水厂的应用[J].中国给水排水, 2003, 29 (6) :14-17.

[2]许保玖.给水工程[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999:254-260.

[3]叶志宏.聚铁-混凝剂在污水处理中的应用[J].石油化工环境保护.

[4]Elfstrom Broo, B Berghult.Drinking WaterDistribution-the Effect of Natural Organic Mat-ter on the Corrosion of Iron and Copper.Wat.Sci.&Tech.1999, 40 (9) :17-24.

复合定位反冲洗排污电动滤水器篇4

本项目主要有以下核心技术: (1) 复合排污, 激光冲孔小转筒排污技术。 (2) 定位强力排污技术。 (3) 组合式填料密封技术。 (4) 莲花型排污孔架和法兰直通式滤芯配合排污技术。 (5) 智能一体化控制技术。 (6) 两级过滤技术。 (7) 排漂型高精过滤技术。该技术获得了2项实用新型专利, 专利号分别为:ZL 201020300729.8, 201120123265.2。并申报了发明专利, 正在受理中。列入了四川省2010年度中小企业发展专项, 四川省2011年工业节能专项资金项目。四川省2012年科技成果转化项目。

其他核心技术:

1) 多功能集成式真空离心式在线节能装置, 将真空式和离心式两种分离技术集合在一起, 攻克了离心式油净化不能破乳化的功能, 为国内外首创。

2) 气体干燥装置, 该产品获得两项专利, 一个发明专利, 专利号:ZL 04 1 07267.9, 一个实用新型专利, 专利号:ZL 01 2 14522.X, 已用于我国首条750 k V超高压青海官亭变电站, 得到用户好评。获得2009年度国家中小企业技术创新基金支持。

3) ZJCQ型透平油过滤机, 第一次提出了“油膜拉涨渗透法”分离技术, 首台设备交与湖南石门电厂交付使用, 取得了较好的使用效果, 获得了中国新技术新产品博览会金奖。

4) 高精度ZJA型双级高真空净油机, 该技术填补了国内空白, 满足750 k V及以上超高压输变电技术要求, 于2005年7月成功用于我国首条750 k V超高压青海官亭变电站, 得到用户好评, 获得了中国新技术新产品博览会金奖。

5) 聚结式在线汽轮机油自动净化装置, 解决了国产油净化装置不能在线运行和自动排水的问题, 产品开发样机试制出来, 获得了国家实用新型专利, 专利号:ZL200920307184.0。该产品作为工信部2009年中小企业技术改造项目, 获得中央预算内资金140万元支持。

6) 离心式油净化装置的研制工作;该产品引进进口离心机设备, 我公司消化吸收, 采用离心+聚结分离技术, 解决了离心式油净化装置不能破乳的问题, 被列为四川省2006年技术创新项目计划。

7) 高精度油水分离器处理设备的研制, 该技术解决了处理后水中含油量由国内标准10 mg/kg提高到国际标准:1 mg/kg的技术难题。被东南亚国家普通看好, 市场前景广阔。

8) 无杆仿生自动钻进机的研制, 利用仿生学原理, 像打洞的昆虫, 改变传统的爆破掘进方式, 即安全又环保。

超滤反冲洗加热控制系统的改造篇5

关键词：超滤,水温控制,旁路,气动执行器

化学超滤在制水系统中是一个关键环节,对热电厂的安全经济运行起着极其重要的作用。超滤是在水压的作用下水分子及小分子通过超滤膜,由于超滤膜上的微孔很小,一方面可有效除去水中各种悬浮物颗粒、胶体、细菌和大分子有机物,另一方面被截留物则不断在膜的表面积累,造成膜通量急剧下降,导致标准化的产水量和系统脱盐量分别下降或同时恶化,需要定期反冲洗和化学清洗来恢复膜功能［1］。

1 超滤反冲洗流程介绍

化学超滤反冲洗流程如图1 所示。进超滤装置前进水温度为25℃ 左右,温度低时通过热交换器加热至25℃ 左右。该系统冬季水温控制一直是困扰同类机组的“季节病”,水温容易超调。当超滤装置在反冲洗状态时,热交换器出水不经过超滤装置,加热的热水必须通过旁路排向收集池,从而保证加热工业水的流通,如不及时排出加热水,就会造成加热器闷烧,水温超调,从而损坏加热器,严重时还会造成爆管,热水泄漏伤人,再次超滤时如水温超过70℃ 就会烫坏渗透膜。现有的超滤装置旁路排水阀是采用人工手动就地操作的方式,运行人员的控制室离化学水间较远,遇到突发情况时,就地操作的及时性得不到保证,需要对现有的化学超滤进水旁路系统进行优化改造。

2 控制方案分析确定

超滤装置的进水温度恒定关键在于换热器的平稳运行,进而要求换热器的出水量即超滤装置的进水量持续恒定。但超滤装置每运行过滤30~ 45min必须进入一个反冲洗程序,时间约45s,必须停止进水。为确保超滤装置反冲洗结束后的进水温度稳定,防止水温超调烫坏滤膜,常用以下方法解决［2］:

a. 调节换热器的加热蒸汽流量。此法的缺点是频繁反冲洗则要求频繁的蒸汽阀调节,缩短了蒸汽阀寿命。

b. 在蒸汽管上设减温降压装置,在反冲阶段用冷水掺入蒸汽,以解决换热器断流带来的温度突变,此法的缺点是增加了热损失环节,且冷水箱易受污染。

本次改造主要利用原有的旁路系统,加装温度计,温度信号上传至DCS装置,原有的手动阀门改成气动阀。阀门有手( 点) 动和自动两种方式,当进水温度超50℃ 时,通过DCS中控温程序或人工强制发出信号自动打开旁路排放阀排向收集池,也可在就地柜上直接操作自动阀门。

2. 1 执行机构选型

要实行自动化操作,首先从实现远方操作入手。在确立阀门执行机构选型时,考虑到化学水就地环境的特殊性,在防火防爆、耐腐蚀、动作速度、设备性价比及改造工作量等几方面进行综合考虑,确定选用气动执行机构。为避免信号失控,产生加热器闷烧损坏,伤人等事故,气动执行器采用气开的作用方式。考虑附近电压等级为220V的电源,配供气动执行机构电磁阀电源为直流220V。

2. 2 气动执行机构的安装

改造工作不同于基建时的安装,化学水处理设备均在运行状态,大规模的铺设新电缆和安装新的气源管道既影响在运设备的安全,也会破环现场的整体协调性。本次改造合理利用了化学超滤装置电磁阀箱有气源管路,在电磁阀箱已无备气路可用时,充分利用化学水处理设备间歇性运行此特点,在短暂停运的间歇,在电磁阀箱入口仪用空气母管上加装三通,引用一路气源去新装气动门,在不影响现有系统的情况下,巧妙利用现有资源,大大节约了材料费和人工量。

按常规设计,气动执行机构的控制电缆至少需8 根芯线,用于控制信号和反馈信号。但设备附近电缆只有6 根备用芯。为减少对现场通道及设备的影响,本改造对控制及反馈回路进行了非常规的改进: 在DCS侧对DO、DI回路分别采用公用线,用6 芯线实现控制和信号反馈问题。DCS柜和就地柜信号连接如图2 所示。

2. 3 DCS组态编辑

现场设备与DCS机柜的信号连接工作完成后,热控专业根据系统情况在辅控DCS的CRT上增加电磁阀软操作面板如图3 所示,并对该系统编缉组态了根据温度变化自动开、关阀门的顺序控制回路。

如图4 所示,超滤进水管旁路阀的控制回路组态方法如下: 打开设备表对照设备的模块类型,在“编辑向导”里选择“MMI”,选择与设备模块类型相对应的设备模块“MOTST”,双击后弹出设备模块,并将设备的DI、DO硬件点连接到模块上。设置完后对应的“数据类型”,“I/O地址”以及“描述”应该和实际测点相符合。

3 结束语

V型滤池反冲洗控制过程的优化篇6

早期的v型滤池, 进水多为两个孔, 一个进水孔, 一个漂洗孔。正常运行时, 两个孔均打开进水。当反洗时, 进水孔关闭, 漂洗孔未设控制机构, 因此保持打开。根据昌图中法滤池运行观察, 上述控制过程有如下问题: (1) 在开始反冲洗时将出水阀向增大方向开, 为的是快速降低水位, 这样就导致本滤池的出水水质在这一时段向上波动。 (2) 由于漂洗口平时没有控制闸阀, 导致将近1 米高的水位的在降排时大量浪费。 (降排水均排入废水系统) (3) 在水洗阶段是否一定要开漂洗口, 还有在此阶段对其它池的水位影响, 是我们平时对此关注不足的地方, 也是要改进的重点。通过多组的反复测试, 得出实验结果是:在水洗阶段关闭漂洗口, 对滤池的反洗周期没有影响 (以阻塞值为标准) 。对恒水位过滤的其它池的出口开度有增大几度的要求。

2 改造方案

相关人员开始从反洗时间控制、设备控制、工艺控制几方面着手做实验改进。

(1) 增加漂洗气动控制阀, 并实现与PLC控制联锁, 反洗开始时改为, 先关闭漂洗阀、进水阀、出水阀开度不变、直到池中水位降到排水沿口上一点。再关出水阀开排水阀。 (2) 气洗开始时将漂洗阀先打开。然后再开始气洗及气水混合洗步骤。 (3) 在气水洗结束后, 将漂洗阀关闭, 水洗结束后在静止期先开进水阀再开漂洗阀, 避免对池子的冲击。 (4) 对正常8 步反洗流程进行进水阀联动调节, 即保障对池子的反洗时间, 又对池子无冲击。其中有8.5 分钟是不用扫洗。

3 实施过程

3.1 安装设备

对进水漂洗口安装气动阀及控制电磁阀, 并将新限位信号接入PLC。

每池所需新增设备:

(1) 漂洗控制闸阀 (气动) 400 (高) ×300 (宽) 1台

(2) 气源控制电磁阀2位4通阀, 220V 1台

3.2根据滤池的相关参数修改程序

(1) 有效过滤面积:57.20m2

(2) 下降节水: (57.2+4.62) *0.9 (H) =55.6m3

(3) 过滤节水:400/60*16-400/60*8=53.3m3

(4) 排水跌堰口距池上沿1.98m, 扫洗口距池上沿2.11m, 漂洗水头距池上沿1.90m

(5) 进水闸板阀口300×300, 漂洗闸口400 (H) ×300 (L)

(6) 反洗泵流量410m3/H, 开度75%。近似反洗水量: (410/60) *6+ (2*410/60) *4=96m3

3.3 反洗步骤表 (如表1 所示)

4 实验验证

(1) 根据以上的理论对昌图中法合作公司水厂4 号滤池进行了改造, 60m2左右的V型滤池, 按原来的控制每次反洗将用去约用250m3的水 (清水及沉后水) , 按仅先降水位后反洗的方式用190m3水, 用我们的方案来控制用140m3水。加上过滤过程中的节水量, 理论节水量为110m3左右。经过近两年的运行, 使用状况良好。从单池浊度记录来看, 和未改造滤池没有明显区别。

节水情况, 对9 月份进水量和滤后水量进行了统计。统计方法如下:

日为统计单位, 每日反洗水量=当日进水总量-滤后水总量-排泥水量。

9 月份排泥为6 小时一次, 每次16 秒。

以4 号池为测试目标。统计日反洗水量, 比较日反洗池数目相同时, 有4 号池反洗和无4 号池反洗的日反洗水量的差别。

由表2 可见, 每日排泥4 次 (白色圆圈所示) , 间隔6 小时。

(2) 由于每日反洗滤池数量不同, 因此统计中取同等条件的日期进行比较。

由表3 可见有改造后的4 号滤池的统计日, 反洗水量明显比无改造后的统计日较少。由于进厂水流量计和滤后水流量计的累计偏差造成统计存在一定波动, 但从长期统计结果看, 明显可以发现, 4号滤池的反洗节水效果非常明显。

5 结束语

现在新建水厂的滤池将漂洗孔取消, 加大进水孔并对进水孔的闸阀增加了半开控制, 反洗初期同样采用降水位, 需要漂洗时将进水阀半开的方式控制, 从另一侧面和我们的改造思路不谋而合, 因此, 得出的结论是, 对旧水厂增加漂洗控制的技术改造是有必要的。

摘要：中法水务合作公司大部分水厂采用v型滤池工艺, 作为水处理中的净化环节, 早期的v型滤池存在一些问题, 反洗后造成浊度变化并存在水资源的浪费, 依据现场运行试验, 对滤池反洗进行了部分改造控制, 起到了稳定水质和节水的目的。

关键词：滤池反洗,反洗节水,漂洗阀

参考文献

[1]吕靖, 王倩, 陈志平.南京城北水厂V型滤池优化运行实践[J].中国给水排水, 2013, 29 (18) :68-71.

反冲洗污水论文篇7

辽河石化分公司南蒸馏电脱盐系统是在2001年装置改造时将原罐加长至15m, 采用的交直流电脱盐工艺, 该工艺同时具有交流电脱盐和直流电脱盐的优点, 并克服了各自的不足。在装置运行初期, 运行状态良好, 但后期由于原油的劣质化, 特别是重质原油与超稠原油的混炼, 对电脱盐系统造成了不良影响。由于稠油中含有大量泥沙、盐类, 致使电脱盐罐内大量油泥沉积。最后造成反冲洗系统不能发挥作用。电脱盐也无法正常工作, 经分析发现反冲洗系统不好用是造成罐底泥沙沉积的主要原因, 因此对反冲洗系统进行改造。

二、主要问题

辽河石化公司南蒸馏装置现有电脱盐反冲洗系统属常规设计, 在电脱盐罐底部设置两条反冲洗主管线, 在主管线侧面分布着一定间距的喷头, 这种设计对于加工辽河重质原油长周期运行十分不利, 主要表现如下。

(1) 电脱盐罐脱水脱油泥范围小。

(2) 反冲洗系统在罐内存在死区, 造成泥沙局部沉积, 严重影响电脱盐正常操作。

(3) 不能满足于主体装置长周期运行的要求。

由于冲洗效果不好, 电脱盐罐两端死区沉积的油泥就会堵塞反冲洗系统喷头, 影响电脱盐的运行效果, 以至系统无法正常工作。

三、改造方案

1. 总体思路

分段反冲洗, 合理调整反冲洗喷头水的压力和流速, 进而提高了反冲洗效果。同时, 采用单独分段冲洗可减少脱盐罐的死角, 使罐中油泥得到彻底清理。

2. 技术方案

(1) 在电脱盐罐底设置4路反冲洗管路, 并能分段按区域控制, 做到罐内无死区 (图1) 。

(2) 将两侧的喷头向外安装以冲洗罐壁 (图2) 。