摘要:介绍了GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器的结构特点、工作原理,并对其在氧化铝废水处理中的作用及效果进行阐述。
关键词:高效纤维过滤器;污水处理;再生水;效果
1 GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器的结构特点和工作原理
1.1 工作原理和结构特点
高效纤维过滤器是一种性能先进的压力式纤维过滤器,它采用了一种新型的束状软填充———纤维作为过滤器的滤元,其填料直径可达几十微米甚至几微米,并具有比表面大,过滤阻力小等优点,解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。微小的滤料直径,极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力,从而提高了过滤效率和截污容量。
为充分发挥束状纤维过滤的特长,在过滤器的滤层内设有加压室,通过加压室对纤维的挤压,使滤层沿水流动方向的截面逐渐缩小,密度逐渐加大,相应滤层孔隙直径和孔隙逐渐减小,实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时,可将加压室的水排出,使纤维束处于放松状态,即可用水方便地进行清洗。高效纤维过滤器结构见图1 。
1.2 GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器的主要性能参数
滤层厚度:1300mm ;
过滤速度:30m/ h ;
滤水量:210m3/ h ;
设备净重:11227 Kg ;
设备运行重量:40250 Kg ;
最大操作压力:0. 60Mpa ;
截污容量:5～10 Kg/ m3 (滤料) ;
过滤压头损失:
运行初始入口、出口压差为0. 02～0. 04Mpa ;
过滤失效时入口、出口压差一般≤0. 10Mpa ;
最大时不得超过0. 20Mpa ;
滤前水悬浮物(浊度) :50mg/ L ;
滤后水悬浮物(浊度) : ≤5. 0mg/ L ;
清洗操作压力: ≤0. 05Mpa ;
上向洗强度: 3 ～ 5L/ m2 . S ; 相应上向洗流速15m/ h 左右;
下向洗强度: 6～10L/ m2 . S ; 相应下向洗流速30m/ h 左右;
清洗空气压力: 0. 05Mpa ; 最大不得超过0.10Mpa ;
清洗空气强度:约60L/ m2 . S ;
清洗时间:20～60min。
1.3 高效纤维过滤器的主要特点
过滤精度高: 水中悬浮物的去除率可接近100 % ,经良好混凝处理的天然水,浊度为20FTU时,过滤出水浊度能控制在零度。
过滤速度快:一般为30m/ h ,是传统过滤器的3～5 倍。
截污容量大:一般为5～10 Kg/ m3 ,是传统过滤器的2～4 倍。
可调性强:过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要随意调节。
占地面积小:制取相同的水量,占地仅为传统过滤器的1/ 3～1/ 2 。
吨水造价低:吨水造价低于传统过滤器。
自耗水量低:仅为周期制水量的1 %～3 % ,一般情况下可用原水进行反洗。
不需要更换滤元:滤元被污染后可方便地进行清洗,恢复过滤性能。
2 高效纤维过滤器的应用
2.1 贵州铝厂氧化铝厂污水处理的特点
贵铝氧化铝厂污水处理站担负着对氧化铝厂含碱废水处理的工作,该处理过程是一个简单的沉降处理过程,主要去除污水中的杂物和悬浮物,而没有对废水中的碱进行处理,处理后水质PH 值超标,无法完成达标排放,处理流程见图2 。1998 年国家下达了:2000 年“一控双达标”的环保要求,即要求所有企业污染源排放必须在2000 年底实现达标排放。针对这种情况,氧化铝厂大力开展了“扩大再生水使用”的各项治理工作,做到污水处理后的再生水全部回用,实现污水“零排放”。
2.2 氧化铝厂再生水使用状况
再生水:贵铝氧化铝厂将废水经过污水处理站处理后再返回厂内复用的水源称为再生水。1998年以来贵铝氧化铝厂进行多项节水改造项目,大力开发再生水使用,到2000 年氧化铝厂已开发再生水用点达70 多个,再生水已广泛应用于:氧化铝厂石灰炉气洗涤、循环水池和热水槽补水、氢氧化铝洗涤、真空泵和活塞泵冷却水、真空水冷器冷却水、轴封水泵和加压泵用水、洗车场和厕所冲洗水以及热电厂锅炉烟气脱硫洗涤等。再生水用量由1997 年的140. 0 万M3 ,增加到2000 年520. 0 万M3 。
但由于施工排水、热电厂灰渣排水及雨排水等影响以及再生水用量的加大,使污水沉淀时间缩短,影响了沉淀效果,使再生水水质恶化,影响其正常使用。而氧化铝厂再生水已用于氢氧化铝洗涤及部分重要生产设备等场合,为防止发生产量质量事故或避免设备及管网发生堵塞现象而影响设备的正常运行,对再生水进行过滤深度净化,进一步提高再生水水质是十分必要的。
213 GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器的应用
2000 年8 月,氧化铝厂对污水处理站进行了深度净化改造,增加4 台GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器及配套设施,用于对含碱废水进行深度净化。改造后污水处理流程见图3 。
2001 年5 月改造完成并试车投用,投用至今9个月以来运行状况良好。通过高效纤维过滤器净化后,再生水水质得到了明显的改善,高效过滤器的出口悬浮物降为20. 1mg/ l ,氧化铝厂应用GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器前后水质对比表如下:
从表1 看出GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器对我厂污水处理深度净化的效果,有效地降低了废水中的悬浮物,改善了水质,保证了再生水稳定、持久的使用,为氧化铝厂污水“零排放”打下了坚实的基础,为将来新生产系统投产后进一步开发利用再生水并继续保持污水“零排放”创造了有利的条件。
3 经济效益估算
减少支出水费(以0. 52 元/ m3 计) :380 ×0. 52= 197. 6 (万元) ;
减少支出排污费(以0. 18 元/ m3 计) :380 ℃0.18 = 68. 4 (万元) ;
减少废水中碱耗损失(以1200 元/ 吨计) :380 ×0. 3 ×1. 739 ×1200 = 237. 9 (万元) ;
减少污染赔偿费(按年递减20 %计) : 15 (万元) ;
增加再生水生产成本(以0. 3 元/ m3 计) :380 ×0. 3 = 114 (万元) ;
经济效益:197. 6 + 68. 4 + 237. 9 + 15 - 114 =404. 9 (万元) 。
4 结语
GXNS - Ⅱ300 高效纤维过滤器用于氧化铝厂含碱废水深度净化,不仅大大提高再生水供水的可靠性,进一步优化再生水水质,保障用水单位的用水需要。同时,保证了再生水供水系统的良好运行状态,充分、稳定的发挥了再生水替代新水的作用,产生明显的“综合效益”。具有很好的推广使用价值。
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