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浮床过滤器
日期：2024-05-19 11:54
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摘要：
浮床过滤器
一、浮床的工作机理及特点：
浮床过滤器的壳体为上大下小的变径结构，这种变径结构为在设备的上部形成固定滤床提供了条件，同时也为滤料在体内冲洗提供了足够膨胀空间。
浮床过滤器利用高流速水流，将滤料托起，在设备的上部形成固定的滤床。利用分步成床，使滤床中的滤料粒径按上小下大排列。运行时进水从大粒径侧进入，实现了完全的深层过滤，即水中的悬浮固体分级被滤层截留，使整个滤层都具有截污能力。因此它的截污能力大大提高，一般在12公斤/米3（滤料）左右。运行流速可达40米/时。
浮床过滤器由于被截留的污物分散在整个滤层内，没有大量的污物集结，也不会产生污物膜，不会产生滤料与污物粘结成块的现象，因此便于冲洗。
应用范围：
浮床过滤器可用于各工业部门的各种水去除悬浮固体的过滤，特别适用于大型循环冷却水系统的旁流过滤和以地表水为水源的大型工业部门用水、城市供水系统的去除悬浮固体处理，一般可省去前置澄清装置。
浮床过滤器还可以根据用户的需要，选择滤料的配置，除去不同性质的悬浮固体和达到不同的要求。例如：取代细砂过滤器、工业污水处理等。
主要技术数据：（表一1）
设备直径 mm | Φ2400 | Φ2200 | Φ2000 | Φ1800 | Φ1600 | |
操作压力 MPa | ≤0.6 | ≤0.6 | ≤0.6 | ≤0.6 | ≤0.6 | |
上部垫层（白球） m3 | 0.28 | 0.23 | 019 | 0.15 | 0.12 | |
滤料（瓷砂）* | 粒径mm | 0.46～1.1 | 0.46～1.1 | 0.46～1.1 | 0.46～1.1 | 0.46～1.1 |
用量m3 | 8.0 | 6.6 | 5.2 | 4.2 | 3.3 | |
设备出力范围 t/h | 50～180 | 40-150 | 35～125 | 30～100 | 25～80 | |
进水浊度 FTU | ≤40 | ≤40 | ≤40 | ≤40 | ≤40 | |
出水浊度 FTU | ＜1.0 | ＜1.0 | ＜1.0 | ＜1.0 | ＜1.0 | |
进出口阻力损失 MPa | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |
* 滤料和白球必须由我公司根据用户的使用特点配供，否则不能保证设备的运行特性。
* 设备出力范围中的下限为*低出力，上限为正常出力。
应用实例：
某电厂处理水量300~500 t/h，进水为水库水，浊度9~16 FTU，胶体硅1.7~2.4毫克/升，前置直流凝聚，后置活性炭过滤及反渗透装置。浮床过滤器运行流速15~40 m/h，截污能力为8~12 kg/m3（滤料），出水浊度 ＜1 FTU，除胶硅60 %左右。反洗水耗仅为常规过滤器的五分之一。
某电厂，河水经澄清池，后置二级除盐系统，运行流速30-40m/h，出水浊度＜1 FTU
二、系统设计：
成床泵的设置：成床泵要否设备用，请设计单位根据具体情况决定。
由于浮床过滤器的运行周期较长，投运初期不能低流量运行，如有后置设备，流量变化范围超出样本现定的范围时，应在浮床过滤器与后置设备之间设缓冲水箱。
回收水箱设置与否，根据具体情况决定。亦可将成床时的排水，回收到前置水箱。成床时的排水优于运行进水。
阀门尺寸表：（表—2）
阀门 代号 设备 直径 | K1 | K2 | K3 | K4 | K5 | K6 | K7 | K8 | K9 | K10 | K11 | K12 |
Φ2400 | DN 150 | DN 150 | DN 250 | DN 250 | DN 250 | DN 150 | DN 80 | DN 100 | DN150 | DN150 | DN200 | DN250 |
Φ2200 | DN 150 | DN 150 | DN 250 | DN 250 | DN 250 | DN 150 | DN 80 | DN 100 | DN150 | DN150 | DN200 | DN250 |
Φ2000 | DN 125 | DN 125 | DN 200 | DN 200 | DN 200 | DN 125 | DN 50 | DN 80 | DN125 | DN125 | DN200 | DN200 |
Φ1800 | DN 125 | DN 125 | DN 200 | DN 200 | DN 200 | DN 125 | DN 50 | DN 80 | DN125 | DN125 | DN200 | DN200 |
Φ1600 | DN 100 | DN 100 | DN 150 | DN 150 | DN 150 | DN 100 | DN 50 | DN 80 | DN100 | DN100 | － | － |
阀门及辅助设备配置表：（表—3）
名称 设备 直径 | A1 | A2 | A3 | 回 收 水 箱 | 成 床 泵 （参考型号） |
Φ2400 | DN 25 | DN 150 | DN 150 | 100m3 | IS 200-150-400A Q=224~430 t/h H=47.7~39 mH2O N=75KW |
Φ2200 | DN 25 | DN 150 | DN 150 | 100m3 | IS 200-150-400A Q=224~430 t/h H=47.7~39 mH2O N=75KW |
Φ2000 | DN 25 | DN 150 | DN 125 | 60m3 | 200 S 42 Q=216~342 t/h H=48 ~ 35 mH2O N=45KW |
Φ1800 | DN 25 | DN 150 | DN 125 | 60m3 | 200 S 42 Q=216~342 t/h H=48 ~ 35 mH2O N=45KW |
Φ1600 | DN 25 | DN 100 | DN 100 | 可不设水 箱 | ISW 200-400 Q=140~260 t/h H=46~53 mH2O N=45KW |
（表—4）
单位：mm
设备 直径 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 | Φ1 | Φ2 | Φ3 | 预埋铁板 | 设备重 （t） | 运行 荷重 （t） |
φ2400 | 3000 | 4000 | 2250 | 1600 | 1600 | 1600 | 1700 | 2000 | 2400 | 200 | 100×100×10 | 6.5 | 31.0 |
φ2200 | 3000 | 4000 | 2250 | 1600 | 1600 | 1600 | 1600 | 2000 | 2200 | 200 | 100×100×10 | 6.3 | 28.0 |
φ2000 | 2800 | 3600 | 2100 | 1500 | 1600 | 1400 | 1500 | 1700 | 2000 | 200 | 100×100×10 | 6.12 | 24.0 |
φ1800 | 2800 | 3600 | 2100 | 1500 | 1600 | 1400 | 1400 | 1500 | 1800 | 200 | 100×100×10 | 5.9 | 20.0 |
φ1600 | 2400 | 3200 | 1800 | 1500 | 1600 | 1200 | 1300 | 1300 | 1600 | 200 | 100×100×10 | 5.73 | 17.0 |
说明：
1． 平台为钢筋混凝土制亦可钢制，平台四周设栏杆；
2． 平台爬梯的位置可根据需用自定；
3. L7为与外墙柱之间净空距离，仅供参考。设计单位可根据管路布置的需要进行调整。
管道接口尺寸：
（表—5） 单位：mm
代号 规格 | DN1 | DN2 | H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | a | b | c | d |
Φ2400 | 2400 | 900 | 547 | 4349 | 4634 | 5634 | 7097 | 7947 | 1310 | 350 | 762 | |
Φ2200 | 2200 | 900 | 547 | 3796 | 4064 | 5131 | 6407 | 7257 | 1210 | 350 | 762 | |
Φ2000 | 2000 | 800 | 547 | 3900 | 4120 | 5240 | 6830 | 5938 | 1110 | 1110 | 350 | 700 |
Φ1800 | 1800 | 800 | 547 | 3483 | 3743 | 4839 | 6434 | 5537 | 1008 | 1008 | 350 | 662 |
Φ1600 | 1600 | 700 | 547 | 3550 | 3794 | 4864 | 6363 | 5536 | 908 | 908 | 350 | 662 |
浮床过滤器程序控制表：（表—6）
阀门名称 状态步骤 | 进 水 阀 K1 | 出 水 阀 K2 | 中 部 进 水 阀 K3 | 底 部 进 水 阀 K4 | 反 洗 排 水 阀 K5 | 中 部 排 水 阀 K6 | 排 气 阀 K7 | 底 部 漂 洗 阀 K8 | 中 部 漂 洗 阀 K9 | 反 冲 洗 水 阀 K10 | 排 污 阀 K11 | 排 水 回 收 阀 K12 | 成 床 泵 | 时间 （分钟） | 备 注 | ||
落 床 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | － | ∨ | － | － | 4 | |||
漂 洗 | 上部滤料 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | 3 | 12分钟 | |
上┼下部 | － | － | － | － | ∨ | － | － | ∨ | ∨ | － | ∨ | － | － | 6 | |||
上部滤料 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | 3 | |||
排 水 | － | － | － | － | ∨ | ∨ | ∨ | － | － | － | ∨ | － | － | 1～2 | |||
冲洗白球 | － | － | － | － | － | － | ∨ | － | － | ∨ | － | － | － | 1 | 2分钟 | ||
漂 洗 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | 1 | |||
备 用 | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | ||||
成 床 运 行 | 漂 洗 | － | － | － | － | ∨ | － | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | 3 | ||
中部成床 | － | － | ∨ | － | ∨ | － | － | － | － | － | － | ∨ | ∨ | 3 | |||
底部成床 | － | － | － | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － | ∨ | ∨ | 5 | |||
正 洗 | ∨ | － | － | － | ∨ | － | － | － | － | － | － | ∨ | － | 3 | |||
运 行 | ∨ | ∨ | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | － | ||||
l 表中“∨”表示阀门开启状态，“－” 表示阀门关闭状态。
l 表中所列各步骤的时间，应在调试时再确认。
三、安装要点：
设备就位时可先将上部筒体吊装在基础上，利用设备本体上的垂直定位标志调整其垂直度，然后点焊固定。下部筒体法兰与上部筒体连接时，应利用法兰上的定位销和下筒体上的定位标，确保上、下筒体的同心和垂直度。
由于运行出水和反洗排水共用一只出口管，在管路设计时，出水管应在排水管的上側引出，出水管上的阀门尽量靠近排水管，防止淤积污物影响出水水质。
设备管路安装完毕后，在装滤料之前应将管路冲洗干净。在冲洗管路之前应将中部出水装置上的单头不锈钢水帽取下来，冲洗完成后再装上，防止冲洗时，管中的杂物卡在水帽内，影响运行。
冲洗完成后，进行管路阀门和设备内的四只球阀开关灵活性和严密调整，要确保各阀门开关灵活，关闭要严密。
装填滤料：
装填滤料的数详见表—1，装填的顺序为：先装大粒径滤料，后装小粒径滤料，*后装填白球。装填滤料时，严禁将包装袋、纤维等杂物混入。
四、调试前的准备
冲洗滤料。先开启设备内四只球阀的顶压水阀（A1，DN25），并确认四只球阀是严密的（可从窥视孔观察）。利用中部漂洗阀（K9），冲洗上层滤料，调整其手动阀，使滤层膨胀高为200mm左右。当出水变清后，开启底部漂洗阀（K9），调整其手动阀，使滤层的总膨胀高为350mm左右（距上部白球50mm左右）。待出水变清后，冲洗完成。
冲洗白球。滤料冲洗干净后，白球层中可能积存一些污物，需要冲洗白球。冲洗白球的操作方法为：开启排气阀（K7），再开启中部排水阀（K6），当器内水位降到滤料层上表面时，停止排水，关闭中部排水阀（K6）。然后开启反冲洗水阀（K10），从上部进水，当器内充满水时，关闭反冲洗阀（K10），冲洗完成。
冲洗完成后，如发现滤料层上表面有较多的其他杂物时，利用排污阀（A2），将其排出，其操作如下：首先开启中部漂洗阀（K9），然后慢开排污阀（A2），利用排污阀控制流量，严防跑滤料。如果杂物仍**不干净，可适当调整中部漂洗阀前的手动阀，其进水量以不跑滤料为准。污物基本冲洗干净后，关闭所有阀门，冲洗完成。
五、运行调试
按表—6的操作程序，进行成床运行。成床后，床层的位置应调整在下部小直径筒体与中部变径之间的焊缝的下端100mm左右。成床运行后，监督其出水质，当出水浊度超出后置设备的要求时，即为失效，停止运行。运行两个周期后，可以此确定运行周期。
运行周期的控制，如运行流量变化不大，可选用运行时间控制，出水浊度超标报警。如运行流量变化较大，也可选用累计流量或出水浊度控制周期。用户根据不同情况自行选定。
表—6中的“停运反洗”各步的时间可根据不同情况适当调整。来水水质不同对上述各步的时间是有影响的。
运行控制要点
程序控制中的“成床运行”步骤，要注意阀门的开启与关闭顺序，即：中部成床转入底部成床步骤时，应先开启底部成床进水阀（K4）后再关闭中部成床进水阀（K3）；当“底部成床”完成后，先开启进水阀（K1），再关闭底部成床进水阀（K4）； 当由“正洗”转入“运行”步骤时，要先开启出水阀（K2），再关闭反洗排水阀（K5）。总之一旦成床后，不允许短时间断流。
浮床过滤器是利用水流托起的滤床进行过滤的。因此浮床过滤器不能断流也不能在低于给定低流量状态下运行，否则有掉床的可能。表—1中运行出力的*低流量已标出，即运行时应控制不低于这个流量。
运行中可能出现的问题及处理方法
成床困难或成床厚度不足
成床困难或者成床厚度不足主要是由于器内滤料不足或成床水流量不足造成的。
滤料的装载数量一般距上多孔板450mm左右，根据调试在设备的窥视镜标记滤料装载高度线。如发现滤料不足时，可随时进行补充。补充的滤料粒径为d=0.9-1.2mm。滤料一般半年至一年补充一次，每次补充2-3袋（40kg/袋）。
成床水流量不足的原因可能有两种情况引起。一是中部和底部进水，水帽堵塞造成流量不足；二是成床系统产生故障。确定原因后要及时消除。
运行阻力偏大
浮床过滤器运行阻力超出正常运行时的阻力，主要可能由于以下几种原因引起的：反洗操作不当，滤料分层不好；滤床上部细砂过多；进水浊度增大。
浮床过滤器在冲洗过程中，不允许较长时间从底部进水冲洗全部滤料，否则会造成滤料粒径混乱。如果一旦造成滤料混层，应在冲洗下层滤料时同时开启上部漂洗阀，进水漂洗15分钟。然后再按正常程序进行成床运行，运行几个周期后，滤料分层就会变好。
运行如发现上部细砂较多时，应利用上部多孔板的四只排污阀，将粒径＜0.4mm的细砂排出。细砂一般半年至一年排一次，排细砂操作时必须由两个人同时配合操作，防止滤料大量流失。如果进水含有≥0.3mm的较软杂物，会集结在滤料层和白球层之间，当含量较多时，也会造成阻力大，出水水质差，应及时利用上部多孔板处的四只排污阀将其排出，其操作可参见“调试前的准备”中的第三段。
要特别注意的是：与上部多孔板的四只排污阀相联的手动阀（A2），运行和反洗过程中不能开启，否则会造成严重的跑砂。当此手动阀关闭时，利用与进水管相联的DN25的压力水管，将四只排污阀的球心顶住，防止跑砂。请操作人员不要随意关闭压力水管上的DN25手动阀。设备处于运行状态、成床状态或反洗操作，都应保证压力水管中压力的供给（即进水管要有压力）。否则，器内的白球和滤料有可能倒流回生水管中。
运行跑砂
运行中如果出水带砂，可能有下述原因造成的，白球厚度小于5公分或上部水帽损坏。要及时补充白球和检查水帽是否损坏，如发现损坏现象要及时更换。
浮床过滤器较长时间停运前的处理及水排空后重新启动的要求
浮床过滤器处于备用状态时，一定要将滤料和白球冲洗干净。如果需要较长时间（＞5天）停运时，滤料和白球冲洗干净后，也要将白求和滤层之间的污物，特别是小鱼小虾之类的污物排干净，否则会产生白球或细砂之间的粘结。如发现粘结要及时用多孔板处的四只排污阀排出。
当设备内水排空后，启动时，充水要慢慢进行，进水三分钟停一分钟，反复2—3次，防止产生气塞，损坏中部进水装置。
