高效过滤器在化学水处理中的应用高效过滤器与以石英砂为滤料的过滤器相比，具有过滤效率高、滤速快、截污容量大、周期制水量大、自耗水低特点，同时解决了原工艺流程中存在的问题，有较高的经济效益及社会效益。如能改进滤料的清洗技术，简化过滤设备的内部结构，使之具备直接处理高浊度进水能力以及较好的解决纤维过滤设备大型化的问题，可在水处理领域得到更广泛的应用。 生水过滤系统是纺织厂化学水处理的重要环节，生水水质的好坏直 接影响着后续设备的正常运行及除盐水的水质，从而关系到纤维丝束的 质量。我厂软水站原系统设计*大出力为420t/h，由于扩建工程的需要， 外供除盐水量的增加，生水水量相应增加及水质要求的提高，原有的7 台处理能力为60t/h的机械过滤器已无法满足生产需求，且系统存在问 题，改造已成必然。经过调研和充分论证决定采用一种新型的束状软填 料———丙纶纤维材料为滤料的压力式高效纤维过滤器。 1 生产系统工艺现状及问题分析 1.1原工艺流程 原生水是由水厂经粗滤后送至软水站，水厂粗滤后的水浊度在1.5~3mg/L，由于浊度过高无法直接进行软化，因此软水站必须经机械过滤器 过滤，经软化罐软化后制成除盐水送至生产车间。机械过滤器是采用颗 粒状石英砂为滤料，利用清水泵加压，形成等速压力式机械过滤器。再由 后续水处理设备（除盐水处理系统）制成除盐水。 1.2原系统存在的问题 1）由于系统来水水质恶化，7台机械过滤器积泥垢十分严重，影响 ���盐水供给；常需停运一台进行检修，而6台机械过滤器出水量无法保 证生产用水，降低了离子交换器的周期制水量，增加制水成本。 2）机械过滤器反洗自用水消耗量大，操作难度大，极易造成击窜或 反洗时带走大量的石英沙，之后过滤效果明显下降，只能停车检修，造成 极大浪费。 3）机械过滤器处理能力为60t/h，且颗粒状滤料进行过滤，其过滤精 度受滤料粒径限制，其出水浊度高，滤料的清洗操作过于繁重；轻易产生 板积，更换滤料频繁，劳动强度大。 2 可行性分析 为了解决原系统存在的问题，经过调研分析，我们本着工艺技术领 先的原则，对石英沙机械过滤器改造成高效纤维过滤器。单台高效纤维 过滤器设计出力为90t/h。 高效过滤器的工作原理： 高效过滤器是一种将下端挂有重坠的膨化纤维长丝（D20～ 50μm）束丛，悬吊于设在过滤器上部的多孔板上充当过滤介质的过滤设 备。在纤维束丛中贴近多孔板的部分设置有若干个胶囊，过滤时先向囊 内充水，形成加压室，强行挤压四周的纤维束使之密实，然后水流自下而 上穿过纤维孔隙，进行上向流过的操作。 清洗时先排尽囊中的水，撤消对纤维束的挤压，使纤维束丛在重力 和膨化纤维的弹力联合作用下恢复其膨松状态，然后进气、水联合拌动 擦洗。 由于用作滤料的纤维是一种能弯曲而柔软的材料，其滤料直径可达 几十微米，并且在滤料层中存在着大量的缝隙空间，在过滤操作过程中， 通过控制对纤维束的挤压条件就可以得到不同的纤维孔隙率，过滤器的 效率和阻力就可以控制在设定的范围内，解决了传统的过滤设备无阀滤 池、虹吸滤池、机械式过滤器等均采用颗粒状滤料如石英砂进行过滤，其 过滤精度受滤料粒径较大限制的问题。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 和滤料吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。 3 实施 3.1工艺流程 在过滤器运行前，将囊充水，以保证加压室达到设定压力。在过滤器 启动时必须预运行，检测出水浊度合格后方能正式投入运行。过滤器运 行过程中，对流量的调节必须平稳，防止流量突变使过滤产物被“带出”， 而造成出水浊度超标。过滤器的清洗过程为：胶囊排水→打开排气阀，反 洗入口阀和反洗排水阀→打开压缩空气阀进行反洗（反洗25~35分钟） →打开正洗入口阀和正排阀（正洗15~25分钟）进行正洗→关闭压缩空气阀和正洗入口阀，待用五个步骤。 3.2运行状况 该过滤系统自2008年10月15日在水处理系统投用至今。为了把 握运行规律，使该过滤系统能够安全、高效、合理运行，我们对过滤器的 运行周期进行了试验。 对单台过滤器失效控制采用三参数控制： 1）进出口压差≥0.1MPa； 2）出水浊度≥1mg/L； 3）设定周期累计制水量。满足其一确认其失效。 由于来水受季节的影响，春秋两季雨水大，水场出水浊度有些偏高， 因此周期制水量也有所不同，单台周期制水量在3000～4000t之间能保 证出水的水质。来水浊度*大达5mg/L，*小只有1.2mg/L，但出水浊度 可以达到要求。过滤器在任何情况下都能起到截留作用。对后续工序起 到保护作用。 4 经济效益及社会效益 生水系统经过改造运行四年半来，解决了原工艺中存在的问题，提 高了出水水质及水量，降低了生产成本。 1）水耗计算：高效纤维过滤器周期制水量大，反洗水耗小，减少了水 耗，降低了排污量。 高效过滤器全年反洗水量=单台反洗耗水量×全年反洗个数=80×1278=102240t 机械过滤器全年反洗水量=单台反洗耗水量×全年反洗个数率=60×2555=153300t 高效过滤器全年节约水量=（机械过滤器全年反洗水量-高效过滤器 全年反洗水量）=153300-102240=51060t 全年节约排污费=2.87×51060≈14.7万元 2）工艺效果：高效纤维过滤器的出水水质有了提高，使出水浊度稳 定并小于0.7mg/L，减少了阳离子交换器的负担，可有效地提高离子交换 器的周期制水量，降低盐耗，减轻了对树脂的污染。 3）减少了反洗次数，机械过滤器24小时反洗一次，高效过滤器48小时反洗一次，减轻了工人的劳动强度。 4）解决了机械过滤器停车检修频繁，更换滤料等大强度劳动。在改 造四年半来未停车检修过，节约了检修费用，降低了工人的劳动强度。