馮云姝，田野

（中國石化集團北京燕山石油化工有限公司，北京 102500）

精密過濾器在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)旁濾水處理中的應(yīng)用

馮云姝，田野

（中國石化集團北京燕山石油化工有限公司，北京 102500）

旁濾系統(tǒng)在循環(huán)水場運行過程中至關(guān)重要，其運行目的是降低循環(huán)冷卻水中的濁度，有效控制微生物生長。燕化公司水氣中心六供水車間原有旁濾系統(tǒng)為重力式無閥濾池，存在反洗自耗水量大、故障率高等問題，故車間對原有過濾系統(tǒng)進行改造，將一組無閥濾池更換為ASF智能型精密過濾器。改造后的旁濾系統(tǒng)投運后，年節(jié)約補水成本約26.22萬元，年節(jié)約藥劑成本約11.20萬元，充分達(dá)到了改善水質(zhì)、節(jié)水降耗的目的。

精密過濾器；循環(huán)冷卻水；旁濾系統(tǒng)；節(jié)水降耗

1 工程概況

燕山石化公司水氣中心六供水車間第四循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)（以下簡稱四循）擔(dān)任著為丁基裝置供應(yīng)循環(huán)水的任務(wù)，該循環(huán)水場的設(shè)計處理能力為8 000 t／h。與其配套的旁濾水處理系統(tǒng)采用重力式無閥濾池，重力式無閥濾池由2組4個罐體組成。設(shè)計過濾水量為400 t／h。為解決重力式無閥濾池反沖洗時自耗水量較大、故障率高等問題，車間對原有過濾系統(tǒng)進行改造，將其中1組2個罐體更換為5個罐體并聯(lián)運行的ASF智能型精密過濾器（以下簡稱精密過濾器），從而解決了現(xiàn)有重力式無閥濾池存在的諸多問題，達(dá)到節(jié)水降耗、改善水質(zhì)的目的。

2 循環(huán)冷卻水旁濾處理

2.1 旁濾系統(tǒng)概況

生產(chǎn)中為了保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)濁度在指標(biāo)范圍內(nèi)，部分循環(huán)冷卻水必須經(jīng)過旁濾池的過濾處理再回到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中［1］。通過過濾處理，可以在不影響循環(huán)冷卻水系統(tǒng)正常運行的情況下去除水中大部分微生物［2］。目前，國內(nèi)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常用的旁濾形式有普通快濾池、虹吸濾池、重力式無閥濾池［3］以及壓力濾罐等［4］。重力式無閥濾池在中、小型水廠及北方等地區(qū)使用較多，但按照傳統(tǒng)設(shè)計單池面積較小，因此，現(xiàn)在的給水設(shè)計工藝選擇中很少采用［5］。

2.2 精密過濾器在循環(huán)冷卻水旁濾處理中應(yīng)用

精密過濾器采用專用無機、永久性介質(zhì)作為濾料，可以降低出水濁度，去除循環(huán)冷卻水中大部分微生物，并且降低反沖洗水耗水量；其采用的頂端布水器和橫向出水器，可以保證運行過程中能平衡分布水流，從而有效保證過濾及反沖洗效果；精密過濾器采用氣動兩用三通閥，在設(shè)備正常運行的同時可利用其它罐體的濾后水進行單罐體反沖洗，減少水量消耗；其采用的觸屏用戶界面的智能控制系統(tǒng)，可以控制系統(tǒng)全自動運行，節(jié)約人工成本。

2.2.1 精密過濾器基本參數(shù)

精密過濾器主要由罐體、布水裝置、排水裝置組成。罐體為臥式，單罐體直徑為0.9 m，長度為1.8 m，采用超細(xì)顆粒介質(zhì)作為濾料，單罐處理能力為50 m3／h。裝置適用條件：進水壓力為0.15～0.25 MPa，處理水溫為5～45℃。

2.2.2 工藝流程

（1）過濾過程

經(jīng)裝置循環(huán)后的部分循環(huán)冷卻水回水進入精密過濾器進水總管，通過多路閥同時進入5個罐體，此時多路閥狀態(tài)是過濾罐進水口與進水總管貫通，與反洗排水管關(guān)閉。水流入罐內(nèi)頂端的布水裝置并均勻垂直地通過濾料層，過濾掉循環(huán)冷卻水中的大部分懸浮物、微生物，濾后水由過濾器底部的橫向出水器匯集進入主集水管，經(jīng)出水管流出過濾罐，進入出水總管排至吸水池。過濾過程要求進水壓力為0.15～0.25 MPa。

（2）反洗過程

隨著過濾過程的不斷進行，濾罐濾料攔截的懸浮物、微生物等不斷增多，形成的濾餅不斷增厚，需要對旁濾罐進行反洗。在反洗過程中，整套過濾系統(tǒng)采用5個濾罐依次進行反洗，未進行反洗的過濾罐仍處于過濾狀態(tài)。

當(dāng)進行某個過濾罐的反洗時，該過濾罐對應(yīng)的多路閥狀態(tài)切換為過濾罐進水口與進水總管切斷，與反洗總管貫通，由于其它過濾罐仍處于過濾狀態(tài)，過濾器組的出水總管背壓增大，為該過濾罐提供了反洗動力，出水總管的濾后水通過待反洗濾罐的出水管口反向進入待反洗過濾罐內(nèi)，由過濾罐底部橫向出水器均勻分配后，反向通過濾層對濾料進行反洗，反洗水再通過頂端布水裝置由多路閥排出濾罐，通過反洗排放管排至污水井。每個罐體的反洗時間設(shè)定為3 min。

3 改造效果

3.1 改造前后指標(biāo)分析

旁濾系統(tǒng)改造前、后指標(biāo)對比如表1所示。

表1 旁濾系統(tǒng)改造前、后指標(biāo)對比Tab.1 Operation indexes of side-stream filtration system before and after modification

3.2 節(jié)水效果

四循旁濾系統(tǒng)改造后于2015年1月正式投入使用，將運行指標(biāo)與2014年同期相比反映節(jié)水效果，改造前、后循環(huán)冷卻水運行指標(biāo)如表2所示。

根據(jù)表2數(shù)據(jù)可以推算，改造后年節(jié)水量約為68 661.6 t，年節(jié)水費用約為26.22萬元。

表2 改造前、后循環(huán)冷卻水運行指標(biāo)Tab.2 Operation indexes of circulating cooling water system before and after modification

3.3 節(jié)藥效果

由于2014年5月起四循的投加藥劑方式采用外包管理，故只比較2014年、2015年1～4月藥劑使用情況，結(jié)果如表3所示。

表3 改造前、后循環(huán)冷卻水殺菌劑使用情況Tab.3 Usage of bactericide in circulating cooling water system before and after modification

根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算，改造后每年節(jié)約藥劑成本約為11.20萬元。

3.4 處理效果

根據(jù)2015年1～5月與2014年同期操作記錄比較，四循濁度指標(biāo)如圖1所示，CODCr指標(biāo)如圖2所示。

圖1 改造前、后濁度指標(biāo)變化Fig.1 Variation of turbidity before and after system modification

圖2 改造前、后CODCr指標(biāo)變化Fig.2 Variation of CODCrbefore and after system modification

2014年1 ～5月，系統(tǒng)補再生水量占總補水量的50.57%，2015年1～5月，系統(tǒng)補再生水量占總補水量的59.79%，車間所補充的再生水來源于污水處理廠處理后的回用污水，所補充的新鮮水來源于地下水，再生水中濁度、菌藻含量均高于新鮮水。由圖1和圖2可知，在補水水質(zhì)條件差的情況下，四循循環(huán)冷卻水經(jīng)改造后的旁濾罐過濾后，其水質(zhì)明顯改善，有效控制了菌藻繁殖，四循循環(huán)冷卻水濁度和CODCr指標(biāo)與2014年同期相比均有所降低。

4 結(jié)語

六供水車間四循旁濾系統(tǒng)改造并投用以來，取得了良好的效果，改造后系統(tǒng)主要具有如下優(yōu)點：

（1）出水水質(zhì)良好。所更換的精密過濾器采用非常細(xì)小的顆粒作為過濾介質(zhì)，能去除循環(huán)水中更為微小的懸浮物，自運行以來，濾后水濁度降低50%，CODCr指標(biāo)明顯降低。

（2）反洗水量小，反洗效果好，節(jié)約運行成本。改造后的精密過濾器單罐反洗水是由其它罐濾后水提供，減少反洗自耗水量，反洗水量小。新的旁濾系統(tǒng)可有效去除循環(huán)冷卻水中懸浮物，從而減少循環(huán)冷卻水補水量，并且降低對循環(huán)冷卻水補水的水質(zhì)要求，保證并提高了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。改造后，四循旁濾系統(tǒng)年節(jié)水費用約26.22萬元，年節(jié)約藥劑成本約11.20萬元。

（3）體積小、易安裝、易擴展、易拆卸。精密過濾器采用靈活安裝方式，可根據(jù)現(xiàn)場需要單排安裝也可并排安裝，可通過增加濾罐數(shù)量的方式實現(xiàn)過濾系統(tǒng)擴充，可通過拆卸單罐方式進行拆遷。

（4）開車后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的反洗要求進行自動反沖洗，無需人工操作，管理簡單，節(jié)省人工成本。

今后工作中，在有條件的情況下，對另1組（2個罐體）重力式無閥濾池進行改造，更換為4個精密過濾器罐體，與現(xiàn)已改造的5個精密過濾器罐體并聯(lián)，即可滿足生產(chǎn)需求，進一步達(dá)到節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)約人工成本的目的。

［1］李善仁，張鵬.大慶石化循環(huán)水旁濾系統(tǒng)采用高效流砂過濾器中試研究［J］.水處理技術(shù)，2009，35（6）：43－45.

［2］周本省.工業(yè)水處理技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.

［3］朱羽中，錢效南.稀土瓷砂濾料在旁流過濾中的應(yīng)用［J］.工業(yè)用水與廢水，2003，34（5）：76-77.

［4］劉金鳳，丁仁泉，李宏.循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的設(shè)計與改進［J］.當(dāng)代化工，2005，34（1）：67－69.

［5］吳瑞喜.重力式無閥濾池設(shè)計及運行中有關(guān)問題的探討［J］.中國建材科技，2012，（4）：92－93.

Application of precision filter in side-stream filtration system of circulating cooling water field

FENG Yun－shu，TIAN Ye
（China Petroleum and Chemical Group Beijing Yanshan Petrochemical Corporation,Beijing 102500,China）

Side-stream filtration system plays a very important role in circulating cooling water field and its operation purpose is to reduce turbidity of circulating cooling water and to effectively control microbial growth.As the original side-stream filtration system in the sixth water supply workshop of Yanhua Company water gas center was gravity valve-less filter which existing many problems such as high back-washing water consumption,high stoppage rate and so on,it was transformed through replacing a group of valve-less filters with ASF intelligent precision filter.The operation effect of the modified side-stream filtration system showed that,about 262 200 yuan of supplement water cost and 112 000 yuan of agent cost could be saved each year,which fully achieved the purpose of improving water quality,saving water and reducing consumption.

precision filter; circulating cooling water; side-stream filtration system; water saving and consumption reducing

TU991.42

B

1009－2455（2016）01－0077－03

馮云姝（1984－），女，遼寧沈陽人，助工，碩士，主要從事環(huán)保管理方面的工作，（電子信箱）fengyunshu198451＠163.com。

2015-09-04（修回稿）