新型硅藻土過濾器在水處理的實踐應用
摘要:由于硅(gui)藻(zao)土(tu)具有細膩、松散、質(zhi)(zhi)輕、多孔(kong)、吸水和滲透(tou)性強等特(te)點,并有特(te)殊的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)構(gou)(gou)造,使得它具有許多特(te)殊的(de)(de)(de)化學(xue)和物理性能,質(zhi)(zhi)地(di)純凈(jing),硅(gui)藻(zao)含(han)(han)量高,藻(zao)類形(xing)態完整,雜質(zhi)(zhi)含(han)(han)量小(xiao),不含(han)(han)易溶解于溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi),因此,我公司克服(fu)了種(zhong)種(zhong)困難,經過多方努力(li),成功研制(zhi)出(chu)新型的(de)(de)(de)硅(gui)藻(zao)土(tu)過濾器,過濾精度高,效果(guo)顯著,在(zai)水處理領(ling)域(yu)中(zhong)(zhong)可以大力(li)推廣。
關鍵詞:硅藻土過濾(lv)器;水處理(li);實(shi)踐應(ying)用
前言(yan):利(li)用(yong)硅藻土(tu)的結(jie)構特點和其物理(li)性(xing)能,硅藻土(tu)過濾(lv)(lv)(lv)器很(hen)早以前就實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)到工(gong)業生(sheng)產當中,在(zai)工(gong)業過濾(lv)(lv)(lv)方(fang)面(mian)主(zhu)要做為生(sheng)產助濾(lv)(lv)(lv)劑,飲(yin)料、酒類、煉油(you)、油(you)脂、涂料、肥料、酸堿、藥品等方(fang)面(mian)應(ying)用(yong)廣泛,但在(zai)水(shui)處理(li)過濾(lv)(lv)(lv)方(fang)面(mian)實(shi)際(ji)還未(wei)得到廣泛應(ying)用(yong)。我(wo)公司克服了種種困難(nan),經過多方(fang)努力,成功(gong)研制(zhi)出(chu)新型的硅藻土(tu)過濾(lv)(lv)(lv)器,過濾(lv)(lv)(lv)精度高,處理(li)效果(guo)顯著。
1.硅藻土(tu)過(guo)濾器的組(zu)成
硅藻(zao)土過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器由硅藻(zao)土供給裝(zhuang)置、硅藻(zao)土混合(he)箱、過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)泵、過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)罐(guan)、噴射(she)反沖洗裝(zhuang)置等組(zu)成,過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)罐(guan)內部是由多個濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)垂直排列(lie)形成過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器組(zu)成部分,與水混合(he)的(de)硅藻(zao)土混合(he)物用過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)泵循環運行(xing),過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)罐(guan)的(de)濾(lv)(lv)(lv)芯(xin)上形成約2—3mm的(de)膜,由于它是不規則的(de)多孔微粒(li)子,從而形成了(le)微細(xi)間(jian)隔,這種微細(xi)間(jian)隔可以過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)水中(zhong)的(de)膠(jiao)狀(zhuang)物質、水溶微小(xiao)物質,當原水通(tong)過(guo)(guo)此過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器時0.5μm以上的(de)微粒(li)子被過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)掉。
2.硅(gui)藻土(tu)過濾器的過濾工藝(yi)
2.1第一工程:循環形成過濾膜(mo)(pre-coating)
安裝在硅藻土(tu)(tu)箱上部的斗倉,將一定(ding)量的過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)助劑(ji)投放到(dao)硅藻土(tu)(tu)箱中,與(yu)清(qing)水充分混合變成(cheng)泥漿,通過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)泵的壓力將此(ci)泥漿送到(dao)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)灌中進行(xing)循環。循環過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)程中,過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)劑(ji)在濾(lv)(lv)芯(xin)的周圍形(xing)成(cheng)硅藻土(tu)(tu)膜過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)層(ceng),此(ci)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)程叫循環形(xing)成(cheng)過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)膜過(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)程。經10~15分鐘后(hou)進入(ru)下(xia)工程。
過濾膜的作用
1、防止懸(xuan)浮(fu)物(SS)等堵塞(sai)過(guo)濾器;
2、反沖洗方便;
3、根(gen)據懸浮物粒子的大小選擇(ze)過濾助劑。
2.2第二工程:過濾(lv)過程(Filtering)
過濾(lv)膜形(xing)成結(jie)束后,硅藻土箱(xiang)的閥門關閉,原水箱(xiang)閥門打開的同(tong)時,過濾(lv)器(qi)開始工作。
主泵把原水送到過(guo)濾罐中,0.5μm以內的(de)(de)微粒(li)(懸浮(fu)物)吸(xi)附在濾膜層外(wai),隨(sui)著過(guo)濾時間的(de)(de)增加(jia),過(guo)濾器中的(de)(de)壓力(li)也增大,當達到規(gui)定(ding)壓力(li)時,原水閥自動關閉,系統進入下一階(jie)段。
2.3第(di)三工(gong)程(cheng):反沖洗(xi)(BackWashingCycle)過(guo)濾(lv)罐(guan)(guan)下(xia)端的閥門打開(kai)(open),從(cong)過(guo)濾(lv)罐(guan)(guan)上(shang)端注入(ru)(ru)(ru)壓縮空氣和水,把(ba)過(guo)濾(lv)膜和附(fu)在(zai)過(guo)濾(lv)膜上(shang)的濾(lv)渣強行輸送到淤泥箱(xiang)中,過(guo)濾(lv)罐(guan)(guan)被沖洗(xi)干凈,循環進入(ru)(ru)(ru)到第(di)一工(gong)程(cheng)。同時進入(ru)(ru)(ru)第(di)四工(gong)程(cheng)。
2.4第四工(gong)程:脫水(DehydrationCycle)
被壓濾(lv)機脫水的液體進(jin)入到原水箱(xiang)中,而濾(lv)渣被壓成濾(lv)餅后排到拖盤中。
3.硅藻土(tu)過(guo)濾器(Pre-coatFilter)的(de)特(te)點(dian):
(1)過濾穩定;
(2)內部結(jie)構(gou)穩(wen)固,過濾(lv)劑的(de)選定與結(jie)構(gou)管(guan)理中,完全可(ke)以做(zuo)到0.5μm的(de)超(chao)精密過濾(lv);
(3)最(zui)大(da)限度地降低了(le)原水的損(sun)失;
(4)采用新(xin)的脫水方式(shi),脫水率(lv)達到85%以上;
(5)可全自(zi)動(dong)運行;
(6)故障少,操作方便,因此可減輕(qing)操作的勞動(dong)強度;
(7)運行費用低;
(8)無(wu)需更換過濾器,系統(tong)可自動(dong)運行,節約了人力。處(chu)理容(rong)量大(da)而設備緊湊,因此投資費(fei)用少;
(9)因使用特殊的硅藻土過濾(lv)器,因此容積小,但(dan)過濾(lv)面積大;
(10)過(guo)濾罐(guan)中的凈水與加壓空氣(qi),在數分鐘內(nei)進行反沖洗,然后進入下一輪的過(guo)濾工程;
(11)據壓力(li)、時間的自行控制,可自動進行反沖(chong)洗工程(cheng);
(12)結構(gou)簡單,故障少。硅藻土膜形成(cheng)、反沖洗、脫水、垃圾餅的排除等,全過程是自動連續(xu)進行(xing);
(13)無(wu)需更(geng)(geng)換過濾器(qi),節約了更(geng)(geng)換過濾器(qi)的費用(yong)、更(geng)(geng)換時(shi)間、人力(li)等,因此經濟效益非常高。
4.硅藻土過(guo)濾(lv)器與其他(ta)過(guo)濾(lv)器對(dui)比說明
區分 |
種類 |
SAND FILTER |
CARTRIDG FILTER |
PRECOAT FILTER |
Reverse Osmosis System |
||
RO NF |
UF |
MF |
|||||
性能 |
最小過濾顆粒指數(μm) |
50 |
10 |
0.5 |
METALION |
1 |
1 |
經濟性 |
過濾器的使用時間(月) |
3~6 |
1~3 |
36~60 |
3~6 |
3~6 |
3~6 |
4.1過濾器種類及特性
4.1.1沙子過濾器(SANDFILTER)
此種過濾(lv)器(qi)主要(yao)是由沙(sha)子過濾(lv)層(600mm以上(shang)(shang))和碎石(shi)支持層(400mm以上(shang)(shang))構成(cheng)。具(ju)體(ti)工作原(yuan)理(li)是污水(shui)以每小時25m/hr~30m/hr的速度從上(shang)(shang)至下(xia)通過沙(sha)層進行過濾(lv)。
此種機器的(de)(de)主要弊病(bing)是(shi)(shi)機器需(xu)要頻繁地(di)更(geng)換沙子和(he)碎石,即費(fei)工又(you)費(fei)時,過(guo)濾效果(guo)只能(neng)達到50μm,且過(guo)濾精密度不穩定。所以(yi)使(shi)用起(qi)來(lai)很(hen)煩瑣,設(she)備(bei)體(ti)積大(da),消耗(hao)動力大(da)等缺(que)點。為了清除(chu)微粒子必須使(shi)用絮凝劑(ji)AL2(SO4)3和(he)CaO來(lai)混合注(zhu)入到過(guo)濾罐中,上面形成過(guo)濾層來(lai)吸(xi)附殘渣物,再通過(guo)沙子過(guo)濾。這種方法雖(sui)然能(neng)清除(chu)微粒子,但是(shi)(shi)在實際操作(zuo)中很(hen)難(nan)調節藥品(pin)的(de)(de)注(zhu)入量,維持正(zheng)常管(guan)理會有很(hen)多難(nan)度。
4.1.2筒狀過(guo)濾器(CARTRIDGEFILTER)
游(you)泳池或洗(xi)浴(yu)等場所使(shi)(shi)用的(de)筒狀過濾(lv)器是(shi)(shi)由P.P或P.E材質(zhi)制成(cheng)。直徑(jing)從25~100mmø,長(chang)250~750mm等幾(ji)種類型。過濾(lv)顆(ke)粒(li)指(zhi)數為(wei)1~200μm,游(you)泳池大多數使(shi)(shi)用的(de)是(shi)(shi)過濾(lv)顆(ke)粒(li)指(zhi)數為(wei)50μm以下的(de)過濾(lv)器。
此種機器(qi)在的標準過濾速度是(shi)10m/hr以(yi)內。由于這種是(shi)一次性(xing)(xing)濾芯(xin),所以(yi)必須經(jing)常更換濾芯(xin),這大大增(zeng)加費(fei)用(yong)支出和勞動強度的同時,穩定性(xing)(xing)精密度也(ye)大幅度降低。
4.1.3硅藻土膜過濾器(qi)(PRE—COATFILTER)
這(zhe)是(shi)一種工廠(chang)、游泳池或洗浴等場所使用的最佳循環過濾(lv)設備。機器過濾(lv)效(xiao)率(lv)高(gao),過濾(lv)精密度穩定,有效(xiao)地(di)去(qu)除(chu)水(shui)中的有害(hai)物質;體積小,運轉費(fei)用低,技術(shu)先進,運轉壽命(ming)長。對不(bu)同水(shui)質、不(bu)同空(kong)間、不(bu)同流(liu)量、不(bu)同處(chu)理要(yao)求可(ke)配備設備。
硅藻土(tu)(tu)膜過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)是(shi)使硅藻土(tu)(tu)自動吸附在濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)芯外層(ceng)(ceng)上形成(cheng)厚度為(wei)2~3mm過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)(ceng),原(yuan)水(shui)(shui)通(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)此(ci)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)(ceng)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。最小顆粒指數為(wei)0.5μm以(yi)下,達到純凈水(shui)(shui)的標準。是(shi)沙(sha)子(zi)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(50μm)和筒(tong)狀(zhuang)(zhuang)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(30μm)無法比(bi)較的。另外,從工(gong)(gong)作效(xiao)率(lv)來講(jiang),實際操作的時(shi)候(hou)如果(guo)用沙(sha)子(zi)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器24小時(shi),4~8回循(xun)環運行的工(gong)(gong)作量,用硅藻土(tu)(tu)膜過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器只(zhi)需24小時(shi)1回循(xun)環過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)就能(neng)(neng)充分達到預(yu)計要求。硅藻土(tu)(tu)膜過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器比(bi)沙(sha)子(zi)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器或筒(tong)狀(zhuang)(zhuang)過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器在清除(chu)微粒殘渣(zha)物的性能(neng)(neng)上有卓越(yue)的功(gong)效(xiao),此(ci)工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng)為(wei)吸毛和除(chu)懸浮(fu)物工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、硅藻土(tu)(tu)自動掛膜工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、過(guo)(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、返沖洗工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)、壓濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)脫水(shui)(shui)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)。此(ci)設備通(tong)過(guo)(guo)(guo)(guo)高壓氣體處理(li)殘渣(zha)物,使殘渣(zha)物形成(cheng)粉末性餅狀(zhuang)(zhuang)固體,處理(li)非常方便。
硅(gui)(gui)藻土膜(mo)(mo)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)比其他產(chan)品在更(geng)換(huan)濾(lv)(lv)芯(xin)次(ci)(ci)數(shu)方面有(you)獨到的(de)優(you)勢。在過(guo)濾(lv)(lv)相等量的(de)情況下,本設備更(geng)換(huan)濾(lv)(lv)芯(xin)的(de)次(ci)(ci)數(shu)為筒狀過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)的(de)1/20次(ci)(ci),而(er)且各項(xiang)指數(shu)都高于其他產(chan)品。硅(gui)(gui)藻土膜(mo)(mo)過(guo)濾(lv)(lv)器(qi)操作(zuo)簡便(bian),智能化管理,減(jian)少(shao)工作(zuo)強度(du)。
4.2過濾器性能及經濟(ji)對比(bi)表
5.1硅藻土(tu)過濾器的應(ying)用(yong)領域(yu)
(1)溫泉(quan)、大眾(zhong)浴池、泳池、簡易凈水場、床上用(yong)品洗滌廢(fei)(fei)水、浴巾洗滌廢(fei)(fei)水的循環(huan)使用(yong);
(2)PCB線路板研磨(mo)液的循(xun)環使用;
(3)電(dian)子(zi)元器件(jian)氧化鋁(lv)PCB板洗滌液的循環使用;
(4)含粉(fen)末土的(de)洗滌水(shui)過(guo)濾(lv)后以(yi)冷卻水(shui)循(xun)環使用;
(5)磷酸鹽表面膜(mo)表面調整液(ye)的循環(huan)使用(yong);
(6)硬質鉻電(dian)鍍(du)液的循環使用;
(7)污水、廢水處理廠的過濾(lv);
(8)鋼絲切斷(duan)液(ye)的循環使用;
(9)制造醋等(deng)食品業(ye)的過(guo)濾循環使用(yong);
(10)冷卻水的循環使用;
(11)陶(tao)瓷(ci)、超硬研磨液(ye)的(de)循環使用;
(12)工業用(yong)水、生活用(yong)水的過濾(lv);
(13)散熱(re)器(qi)(汽車、空調)流動液(ye)(FKUX液(ye))的循環使用(yong)。
5.影響硅藻土過(guo)(guo)濾器過(guo)(guo)濾效率(lv)的因素
一般(ban)硅藻土過濾(lv)中有兩種因素影響過濾(lv)效率:
一種是硅藻土膜受(shou)污(wu)染(ran)引起過濾效率的(de)降低及過濾膜上浮(fu)游物(wu)的(de)沉積影響過濾效率。
另一種(zhong)是由于濃(nong)(nong)度(du)(du)分極現(xian)象,原水通(tong)過過濾膜時,隨著過濾時間的(de)(de)增加(jia),濃(nong)(nong)度(du)(du)上升,這引起過濾壓力也增加(jia),因此過濾效率(lv)降(jiang)低(di)。但這不是永(yong)久性地損傷過濾膜或降(jiang)低(di)過濾效率(lv),通(tong)過反沖洗可以恢復到原來(lai)的(de)(de)過濾效率(lv)。
現階(jie)段考(kao)慮流體力學,正研究與(yu)開發(fa)硅(gui)藻土(tu)的(de)(de)多種微粒(li)大小及(ji)滲透(tou)性(xing),最(zui)大限度(du)(du)地減少(shao)濃度(du)(du)分極現象。過(guo)濾(lv)(lv)膜的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染(ran)是根據FEEDSULUTION(原(yuan)料轉化率(lv))的(de)(de)特(te)性(xing),在(zai)過(guo)濾(lv)(lv)膜表面(mian)上(shang)沉積(ji)著污(wu)(wu)(wu)染(ran)物質,因(yin)(yin)此過(guo)濾(lv)(lv)效(xiao)率(lv)降低(di).過(guo)濾(lv)(lv)膜在(zai)很(hen)短時間內受污(wu)(wu)(wu)染(ran),主要是因(yin)(yin)表面(mian)吸附引起的(de)(de),這在(zai)硅(gui)藻土(tu)過(guo)濾(lv)(lv)中對過(guo)濾(lv)(lv)速(su)度(du)(du)影響很(hen)大.即(ji)剛開始過(guo)濾(lv)(lv)速(su)度(du)(du)比較快,隨著時間的(de)(de)推(tui)移(yi),過(guo)濾(lv)(lv)速(su)度(du)(du)漫(man)漫(man)降低(di),這就是形成污(wu)(wu)(wu)染(ran)層后污(wu)(wu)(wu)染(ran)物質沉積(ji)的(de)(de)原(yuan)因(yin)(yin)。
6.硅藻土過濾器應用前景(jing)展望
近年來硅藻(zao)土膜(mo)過(guo)(guo)濾器以(yi)自身獨特的先進技術(shu)在(zai)國(guo)內外市場(chang)上占有領先地位(wei),因此在(zai)科技高(gao)速(su)發展的今天,隨著人們對生活水(shui)平的日(ri)益提(ti)高(gao),更多的與(yu)水(shui)處理相(xiang)關的工廠和公共(gong)場(chang)所選(xuan)擇硅藻(zao)土過(guo)(guo)濾器是明知的選(xuan)擇。

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