精密过滤器在循环冷却水系统旁滤水处理中的应用

冯云姝，田野

（中国石化集团北京燕山石油化工有限公司，北京 102500）

精密过滤器在循环冷却水系统旁滤水处理中的应用

冯云姝，田野

（中国石化集团北京燕山石油化工有限公司，北京 102500）

旁滤系统在循环水场运行过程中至关重要，其运行目的是降低循环冷却水中的浊度，有效控制微生物生长。燕化公司水气中心六供水车间原有旁滤系统为重力式无阀滤池，存在反洗自耗水量大、故障率高等问题，故车间对原有过滤系统进行改造，将一组无阀滤池更换为ASF智能型精密过滤器。改造后的旁滤系统投运后，年节约补水成本约26.22万元，年节约药剂成本约11.20万元，充分达到了改善水质、节水降耗的目的。

精密过滤器；循环冷却水；旁滤系统；节水降耗

1 工程概况

燕山石化公司水气中心六供水车间第四循环冷却水处理系统（以下简称四循）担任着为丁基装置供应循环水的任务，该循环水场的设计处理能力为8 000 t／h。与其配套的旁滤水处理系统采用重力式无阀滤池，重力式无阀滤池由2组4个罐体组成。设计过滤水量为400 t／h。为解决重力式无阀滤池反冲洗时自耗水量较大、故障率高等问题，车间对原有过滤系统进行改造，将其中1组2个罐体更换为5个罐体并联运行的ASF智能型精密过滤器（以下简称精密过滤器），从而解决了现有重力式无阀滤池存在的诸多问题，达到节水降耗、改善水质的目的。

2 循环冷却水旁滤处理

2.1 旁滤系统概况

生产中为了保证循环冷却水系统浊度在指标范围内，部分循环冷却水必须经过旁滤池的过滤处理再回到循环冷却水系统中［1］。通过过滤处理，可以在不影响循环冷却水系统正常运行的情况下去除水中大部分微生物［2］。目前，国内循环冷却水系统常用的旁滤形式有普通快滤池、虹吸滤池、重力式无阀滤池［3］以及压力滤罐等［4］。重力式无阀滤池在中、小型水厂及北方等地区使用较多，但按照传统设计单池面积较小，因此，现在的给水设计工艺选择中很少采用［5］。

2.2 精密过滤器在循环冷却水旁滤处理中应用

精密过滤器采用专用无机、永久性介质作为滤料，可以降低出水浊度，去除循环冷却水中大部分微生物，并且降低反冲洗水耗水量；其采用的顶端布水器和横向出水器，可以保证运行过程中能平衡分布水流，从而有效保证过滤及反冲洗效果；精密过滤器采用气动两用三通阀，在设备正常运行的同时可利用其它罐体的滤后水进行单罐体反冲洗，减少水量消耗；其采用的触屏用户界面的智能控制系统，可以控制系统全自动运行，节约人工成本。

2.2.1 精密过滤器基本参数

精密过滤器主要由罐体、布水装置、排水装置组成。罐体为卧式，单罐体直径为0.9 m，长度为1.8 m，采用超细颗粒介质作为滤料，单罐处理能力为50 m3／h。装置适用条件：进水压力为0.15～0.25 MPa，处理水温为5～45℃。

2.2.2 工艺流程

（1）过滤过程

经装置循环后的部分循环冷却水回水进入精密过滤器进水总管，通过多路阀同时进入5个罐体，此时多路阀状态是过滤罐进水口与进水总管贯通，与反洗排水管关闭。水流入罐内顶端的布水装置并均匀垂直地通过滤料层，过滤掉循环冷却水中的大部分悬浮物、微生物，滤后水由过滤器底部的横向出水器汇集进入主集水管，经出水管流出过滤罐，进入出水总管排至吸水池。过滤过程要求进水压力为0.15～0.25 MPa。

（2）反洗过程

随着过滤过程的不断进行，滤罐滤料拦截的悬浮物、微生物等不断增多，形成的滤饼不断增厚，需要对旁滤罐进行反洗。在反洗过程中，整套过滤系统采用5个滤罐依次进行反洗，未进行反洗的过滤罐仍处于过滤状态。

当进行某个过滤罐的反洗时，该过滤罐对应的多路阀状态切换为过滤罐进水口与进水总管切断，与反洗总管贯通，由于其它过滤罐仍处于过滤状态，过滤器组的出水总管背压增大，为该过滤罐提供了反洗动力，出水总管的滤后水通过待反洗滤罐的出水管口反向进入待反洗过滤罐内，由过滤罐底部横向出水器均匀分配后，反向通过滤层对滤料进行反洗，反洗水再通过顶端布水装置由多路阀排出滤罐，通过反洗排放管排至污水井。每个罐体的反洗时间设定为3 min。

3 改造效果

3.1 改造前后指标分析

旁滤系统改造前、后指标对比如表1所示。

表1 旁滤系统改造前、后指标对比Tab.1 Operation indexes of side-stream filtration system before and after modification

3.2 节水效果

四循旁滤系统改造后于2015年1月正式投入使用，将运行指标与2014年同期相比反映节水效果，改造前、后循环冷却水运行指标如表2所示。

根据表2数据可以推算，改造后年节水量约为68 661.6 t，年节水费用约为26.22万元。

表2 改造前、后循环冷却水运行指标Tab.2 Operation indexes of circulating cooling water system before and after modification

3.3 节药效果

由于2014年5月起四循的投加药剂方式采用外包管理，故只比较2014年、2015年1～4月药剂使用情况，结果如表3所示。

表3 改造前、后循环冷却水杀菌剂使用情况Tab.3 Usage of bactericide in circulating cooling water system before and after modification

根据以上数据推算，改造后每年节约药剂成本约为11.20万元。

3.4 处理效果

根据2015年1～5月与2014年同期操作记录比较，四循浊度指标如图1所示，CODCr指标如图2所示。

图1 改造前、后浊度指标变化Fig.1 Variation of turbidity before and after system modification

图2 改造前、后CODCr指标变化Fig.2 Variation of CODCrbefore and after system modification

2014年1 ～5月，系统补再生水量占总补水量的50.57%，2015年1～5月，系统补再生水量占总补水量的59.79%，车间所补充的再生水来源于污水处理厂处理后的回用污水，所补充的新鲜水来源于地下水，再生水中浊度、菌藻含量均高于新鲜水。由图1和图2可知，在补水水质条件差的情况下，四循循环冷却水经改造后的旁滤罐过滤后，其水质明显改善，有效控制了菌藻繁殖，四循循环冷却水浊度和CODCr指标与2014年同期相比均有所降低。

4 结语

六供水车间四循旁滤系统改造并投用以来，取得了良好的效果，改造后系统主要具有如下优点：

（1）出水水质良好。所更换的精密过滤器采用非常细小的颗粒作为过滤介质，能去除循环水中更为微小的悬浮物，自运行以来，滤后水浊度降低50%，CODCr指标明显降低。

（2）反洗水量小，反洗效果好，节约运行成本。改造后的精密过滤器单罐反洗水是由其它罐滤后水提供，减少反洗自耗水量，反洗水量小。新的旁滤系统可有效去除循环冷却水中悬浮物，从而减少循环冷却水补水量，并且降低对循环冷却水补水的水质要求，保证并提高了循环冷却水系统运行的稳定性。改造后，四循旁滤系统年节水费用约26.22万元，年节约药剂成本约11.20万元。

（3）体积小、易安装、易扩展、易拆卸。精密过滤器采用灵活安装方式，可根据现场需要单排安装也可并排安装，可通过增加滤罐数量的方式实现过滤系统扩充，可通过拆卸单罐方式进行拆迁。

（4）开车后根据系统设定的反洗要求进行自动反冲洗，无需人工操作，管理简单，节省人工成本。

今后工作中，在有条件的情况下，对另1组（2个罐体）重力式无阀滤池进行改造，更换为4个精密过滤器罐体，与现已改造的5个精密过滤器罐体并联，即可满足生产需求，进一步达到节水、节药、节约人工成本的目的。

［1］李善仁，张鹏.大庆石化循环水旁滤系统采用高效流砂过滤器中试研究［J］.水处理技术，2009，35（6）：43－45.

［2］周本省.工业水处理技术［M］.北京：化学工业出版社，1997.

［3］朱羽中，钱效南.稀土瓷砂滤料在旁流过滤中的应用［J］.工业用水与废水，2003，34（5）：76-77.

［4］刘金凤，丁仁泉，李宏.循环水旁滤系统的设计与改进［J］.当代化工，2005，34（1）：67－69.

［5］吴瑞喜.重力式无阀滤池设计及运行中有关问题的探讨［J］.中国建材科技，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

冯云姝（1984－），女，辽宁沈阳人，助工，硕士，主要从事环保管理方面的工作，（电子信箱）fengyunshu198451＠163.com。

2015-09-04（修回稿）