盘式过滤器在玻璃钢冷却塔前端的应用
1、前言
大型冷却塔所使用的循环水长期使用之后需要过滤。用机械过滤器虽然能达到较好的过滤效果,但是其滤速慢,于是造成过滤器设备庞大、自耗水量大,手动设备劳动强度大,而自动设备造价又太高,因此制约了它的发展和广泛应用。
十九世纪,出现了筛网过滤器,它是通过一个不锈钢丝编织的滤网阻截水中较大的杂质颗粒,这大大提高了滤速,简化了设备,但是水中较小的颗粒和纤维仍能穿过滤网,特别是它们会卡在或缠绕在滤网上,再要清洗掉这些杂质就不容易了。因此,基于这两方面的原因,筛网过滤在应用中一直受到了很大的限制。
新型自动盘片过滤器充分继承了上述过滤器的优点,同时又克服了它的缺点,具有反洗效果好、设备自动化程度高、过滤水质稳定、设备占地面积小的特点,自耗水率仅有0.25%左右。
2、工作原理:
盘片式过滤器过滤机理,在于通过压紧的塑料盘片实现表面过滤与深层过滤的组合。其核心技术就是盘片,它由一组双面带不同方向沟槽的聚丙烯盘片构成,相邻两盘片叠加,其相邻面上的沟槽棱边便形成许许多多的交叉点,这些交叉点构成了大量的空腔和不规则的通路,这些通路由外向里是不断缩小的。过滤时,这些通路导致水的紊流,终促使水中的杂质被拦截在各个交叉点上。如把一摞盘片叠加安装在过滤芯骨架上,在弹簧和来水的压力下就形成了外松内紧的过滤单元。
盘片上沟槽的不同深浅和数量确定了过滤单元的过滤精度。
2.1 工作状态
过滤过程中,过滤盘片在弹簧力和水力作用下被紧密地压在一起,当含有杂质的水通过时,大的颗粒和粗纤维直接被拦截,称为表面过滤。而比较小的颗粒与纤维窜进沟纹孔后进入到盘片内部,由于沿程孔隙逐渐减小,从而使细小的颗粒与纤维被分别拦截在各通道的途中,称为深度过滤。 
2.2 反洗状态:
由可调节设定的时间或压差信号自动启动反洗,反洗阀门改变过滤单元中水流方向,过滤芯上弹簧被水压顶开,所有盘片及盘片之间的小孔隙被松开。位于过滤芯的喷嘴沿切线喷水,使盘片旋转,在水流的冲刷与盘片高速旋转离心作用下,截留在盘片上的固体物被冲洗出去。然后反洗阀门恢复过滤位置,过滤芯上弹簧力再次压紧盘片,回复到过滤状态。
2.3 盘式过滤器技术参数:
2.3.1 设备结构形式:采用若干个过滤单元并联任意组合,通常有3~10个过滤单元并联组合,可立式或卧式布置。
2.3.2 工作压力:0.28~0.8MPa
2.3.3 水温:4~70℃
2.3.4 pH值:5~11.5
2.3.5 压力损失:0.001~0.08 MPa
2.3.6 单个过滤单元产水量:20T/H (100(过滤精度条件下);
2.3.7 进水悬浮物含量:(200ppm
2.3.8 小反洗压力:0.28MPa
2.3.9 反洗流量:8T/H
2.3.10 反洗时间:5~20秒(可调)
2.3.11 反洗用水量:10~45升/过滤芯
2.3.12 自动控制器:过滤器专用PLC控制器,时间或压差启动反洗,大10点输出。
2.3.13 反洗阀门:隔膜式两位三通阀,液动或气动。
3、盘片过滤器的特点:
3.1精确过滤:可根据用水要求选择不同精度的过滤盘片,有20μ、50μ、100μ、200μ多种规格,过滤比大于85%。
3.2彻底高效反洗:由于反洗时将过滤孔隙完全打开,加上离心喷射作用,达到了其他过滤器无法达到的清洗效果。反洗过程只需20S左右即可完成。
3.4全自动运行,连续出水:时间和压差控制反洗启动。在过滤器组套内,各个过滤单元顺序进行反洗。工作、反洗状态之间自动切换,可确保连续出水,系统压损小。
3.5标准:模块化系统设计,用户可按需取舍过滤单元并联数量,灵活可变,互换性强。
3.6占地省:可灵活利用现场边角空间,因地制宜安装,占地少。
3.7运行可靠、维护简单:几乎不需日常维护,不需专用工具,零部件很少。
3.8使用寿命长:经多年工业实用验证,过滤和反洗效果不会因使用时间而变差。
4、几种常见过滤方式的比较:
下表为盘片过滤与表面过滤和深度过滤这两种常用过滤方式的比较,选择过滤方式时,可根据来水及出水水质要求,确定经济合理的过滤方式,然后进行设备选型。
| 代表设备 | 运行情况 | 反洗情况 | 过滤精度 | 滤速 | 设备占地 | |
| 表面过滤 深度过滤 表面+深度 |
筛网过滤器 砂过滤器 盘片过滤器 |
简单 麻烦、阻力大 简单 |
不彻底,怕纤维 不容易 简单彻底 |
低 高 中 |
很快 很慢 快 |
小 大 小 |
例如:青岛石油化工厂1998年采用一套JY3-8盘式过滤器作为冷却塔的旁滤,过滤精度为50μ,总处理水量250吨/小时。
采用盘式过滤器后设备占地仅为3mX3m,同时由于自动控制可实现无人职守,目前过滤器约3小时反洗一次,每个过滤单元反洗时间15秒,用水量仅为33升,而总产水量约为9X3=27吨,自耗水率为0.12%,是原来耗水量的八十分之一。
5、设计选型:
盘式过滤器基本过滤单元分为JY2(一个容器内含有一个过滤芯的过滤单元,进出口径为2")、JY3(一个容器内含有对称两个过滤芯的过滤单元,进出口径为3")二种。每个过滤单元,针对不同的进水水质和应用要求,即过滤精度的要求,其正常产水量是不同的,设计选型时可根据这三个条件和系统总水量确定过滤器并联的过滤单元数目。
5.1进水水质确定,一般根据来水水质大概分为四类:
A、 优良水质:城市自来水;从稳定的含水层抽取的井水,浊度小于3度。
B、 一般水质:循环冷却水;经沉淀处理过的地面水;经过有效沉淀和完全生物处理过的排水,一般悬浮物小于50ppm。
C、 较差水质:从水质很差的含水层抽取的地下水;经过有效沉淀,但未经或经很少的生物处理的排水;有微生物大量繁殖的地面水,一般悬浮物小于100ppm。
D、 很差水质:从很脏的或富含铁、锰的井中抽取的井水;受洪水影响且未经沉淀的地面水;未经沉淀及生物处理的排水。为保证过滤系统较好的工作状态,D类水质需要进行预处理以提高一个等级。
5.2过滤精度的确定:
选择过滤器过滤精度即盘片,对保证盘式过滤器在整个水处理系统中发挥应有的作用有着重要意义,只有选择合理正确,才能满足后序的水质要求。下表为在常见的几种过滤用途时,推荐选择的过滤精度。
| 过滤系统的应用 | 选择过滤精度 |
| 供水预处理 生活饮用水预处理;生产用水;喷嘴保护 循环水过滤;给水处理预过滤 中水处理;废水处理 |
20μ 50μ 100μ 200μ |
5.3 单个过滤芯在不同进水水质和过滤精度下的产水量m3/h;
| 过滤精度 | ||||
| 200μ | 100μ | 50μ | 20μ | |
| 优良水质 一般水质 较差水质 很差水质 |
25 19 13 8 |
20 15 10 6 |
14 11 7 5 |
7 5 4 3 |
6、小结
随着地球水源环境的不断恶化,同时人们对水质的要求却越来越高,水过滤设备的应用在不断扩大,而这种盘式过滤器的独特设计、巧妙构思,使得它在系统节水、省地等方面具有无比的优势,必将在今后的水处理应用中发挥更大的作用。








































