CN109157878B - 循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺 - Google Patents

循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺，结合纤维球过滤器的结构特征，先通过组合杀菌剂清洗，快速去除大部分附着的微生物，而后通过强氧化去污剂清洗，去除纤维球滤料上的黑化物质，并且在上述清洗过程中均通过压缩空气反复挤压清洗循环冷却水的过滤系统，使杀菌剂或者去污剂与纤维球深度混合，深入滤料内部去污杀菌，有效地解决了滤料内部微生物的清洗问题。通过本申请的清洗工艺，可有效去除滤料上的微生物以及黑化物质，实现了少更换或不更换纤维球滤料，降低成本，降低污染。

Description

循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺
技术领域
本发明属于循环冷却水过滤技术，特别是涉及一种循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺。
背景技术
当前工业用水消耗量巨大，而这些大耗水量的行业中普遍采用循环冷却水系统。循环冷却水系统中的冷却塔一般是敞开式，空气中的灰尘、微生物等杂质会随着风机大量进入冷却水中，使水中悬浮物含量增加。水中的悬浮物导会导致换热器形成污垢以及增加微生物黏泥。循环冷却水这个特殊的水环境，其温度(一般为25℃-40℃)和pH值(一般为6.5-9.0)、充足的溶解氧和光照，以及因浓缩而带来的丰富矿物质和有机质，为多种微生物提供了适宜的生长条件，比如细菌、真菌、藻类和原生动物等均可在循环冷却水系统中繁殖。其主要危害：产生生物黏泥。生物黏泥会导致：降低冷换设备的换热效率、加剧冷换设备的腐蚀、阻塞管道，增大输水阻力，降低能效、增大供水生产成本；微生物本身会引起腐蚀。微生物在新陈代谢中会产生各种类型的酸，会使水质组成发生变化而引起金属腐蚀；微生物对水处理剂存在分解作用。缓蚀剂和阻垢剂大部分为有机物，一般含有碳、氮、磷等元素，能作为微生物新陈代谢的碳源、氮源、磷源，微生物的生长会消耗这些缓蚀剂和阻垢剂，导致其药效的降低。
在循环冷却水处理的过程中，各种滤料的过滤器的应用是一种重要的手段。作为水处理技术的重要工序之一，过滤器对于去除水中的悬浮物非常有效，同时，过滤器具有投资少、操作简单等特点，因而在循环冷却水处理中得到广泛应用。新型滤料纤维球滤料在结构上的以及过滤运行中都较其他滤料有一定的优势：结构上，滤料层空隙率高，滤料层空隙大、分布合理，比表面积大，吸附能力强；在过滤运行中过滤阻力小，过滤滤速高，截污能力强，过滤周期长。
滤料长期使用一般都会受到不同程度的污染，长期以来解决滤料污染的传统做法是反冲洗，但是经过多周期使用，即使强化操作条件，也不能达到将滤料内部的污染物彻底去除的效果，大大影响了过滤效率。这时，往往需要将整个滤料全部或者部分更换，不仅浪费滤料，增加劳动强度，而且增加了经济成本。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种清洗便捷、彻底，效率高的一种循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺。
技术方案：本申请所述的一种循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺，结合循环冷却水纤维球过滤器的结构特征，采用杀菌剂和去污剂进行清洗，包括以下步骤：
(1)杀菌剂的配制：取异噻唑啉酮、次氯酸钠和季铵盐十二烷基二甲基苄基氯化氨，加水混合搅拌，控制异噻唑啉酮浓度20～30mg/L，有效氯浓度2.0～2.5g/L，季铵盐浓度40～50mg/L，复配得杀菌剂，调节pH为8.5～10，加热至35℃～40℃；
(2)循环冷却水纤维球过滤器清洗前准备：过滤器首先按常规反洗冲洗掉滤层截留的悬浮物，关闭过滤器所有阀门，再打开排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力为0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的原循环冷却水压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(3)杀菌剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(1)配制好的杀菌剂，直至杀菌剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20-30min，重复以上操作3-5次；
(4)杀菌剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的杀菌剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(5)残留杀菌剂清洗：将杀菌剂换成清水，重复步骤(3)和(4)，直至清洗排水pH≤8；
(6)去污剂的配制：取过碳酸钠与水混合搅拌，控制过碳酸钠浓度14～16g/L,加热至40℃-50℃；
(7)将杀菌剂换成步骤(6)配制所得去污剂，重复步骤(3)-(5)，即完成清洗。
其中，所述步骤(7)包括以下步骤：
1)去污剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(6)配制好的去污剂，直至去污剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20-30min，重复以上操作2-3次；
2)去污剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的去污剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
3)残留去污剂清洗：将去污剂换成清水，重复步骤1)和步骤2)，直至清洗排水pH≤8。
步骤(1)中，使用盐酸调节pH，最佳pH为10。
步骤(1)中，所述复配杀菌剂中，异噻唑啉酮浓度为30mg/L，有效氯浓度2.5g/L，季铵盐浓度50mg/L。
步骤(6)中，所述过碳酸钠最佳浓度16g/L。
步骤(1)中，所述杀菌剂现配现用；步骤(6)中，所述去污剂现配现用。
有益效果：本发明结合化学处理和压缩空气反复挤压清洗循环冷却水的过滤系统，先通过组合杀菌剂清洗，快速去除大部分微生物，而后通过强氧化去污剂清洗，去除纤维球滤料上的黑化物质，降低因微生物附着引起的滤层阻力，提高过滤效果。另外，压缩空气反复挤压可以使杀菌剂或者去污剂与纤维球深度混合，深入滤料内部去污杀菌，有效地解决了滤料内部微生物的清洗问题。通过本申请的清洗工艺，可有效去除滤料上的微生物以及黑化物质，实现了少更换或不更换纤维球滤料，降低成本，降低污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请作出详细说明。
本申请使用的药剂均为市场购买所得。
选择某企业使用一年后的7台循环冷却水纤维球过滤器，在按常规反冲洗洗去滤层悬浮物后，对进水口和出水口的压差进行检测(运行初期压差为0.01MPa)，结果列表如下：
序号 进水口和出水口的压差(MPa)
1 0.08
2 0.08
3 0.07
4 0.08
5 0.08
6 0.07
7 0.07
8 0.07
注：清洁滤料要求该压差≤0.03MPa。
实施例1
选择序号1的过滤器，采用下述清洗工艺对其滤料进行清洗：
(1)杀菌剂的配制：将异噻唑啉酮、次氯酸钠和季铵盐十二烷基二甲基苄基氯化氨与自来水混合搅拌，进行复配，控制异噻唑啉酮浓度20mg/L，有效氯浓度2.0g/L，季铵盐40mg/L，使用盐酸调节pH为8.5，加热至35℃；
(2)循环冷却水纤维球过滤器清洗前准备：过滤器首先按常规反洗冲洗掉滤层截留的悬浮物后，关闭过滤器所有阀门，再打开排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力为0.3MPa，通入压缩空气5min，将纤维球滤料中的原循环冷却水压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(3)杀菌剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(1)配制好的杀菌剂，直至杀菌剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa，通入压缩空气5min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20min，重复以上操作3-5次；
(4)杀菌剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa，通入压缩空气5min，将纤维球滤料中的杀菌剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(5)残留杀菌剂清洗：将步骤(3)中的杀菌剂替换成清水进行重复清洗，按步骤(4)将水排出至清洗排水pH≤8结束清洗；
(6)去污剂的配制：过碳酸钠与水混合搅拌，控制过碳酸钠浓度14g/L，加热至40℃；
(7)去污剂清洗及排出：1)打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(6)配制好的去污剂，直至去污剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa，通入压缩空气5min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20min，重复以上操作2-3次；2)打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa，通入压缩空气5min，将纤维球滤料中的去污剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；3)将去污剂换成清水，重复步骤1)和步骤2)，直至清洗排水pH≤8。
为了进一步了解本工艺的清洗效果，分别在下述条件下分别对步骤(3)和步骤(7)中2)处理后的出水压力进行检测，结果如下表：
Figure GDA0002564675420000041
Figure GDA0002564675420000051
在本申请试验过程中，也选择了增加反复挤压次数的试验，但是当步骤(3)重复次数超过5次，步骤(7)中的2)重复次数超过3次后，对最终清洗结果不会产生明显差别。
对比例1
选择序号2的过滤器，在实施例1的基础上，取消步骤(3)和步骤(7)中2)中的重复挤压操作。
对比例2
选择序号3的过滤器，在实施例1的基础上，将杀菌剂替换为清水。
对比例3
选择序号4的过滤器，在实施例1的基础上，将去污剂替换为清水。
对比例4
选择序号5的过滤器，在实施例1的基础上，取消步骤(1)和(6)中加热保温步骤。
实施例2
选择序号6的过滤器，采用下述清洗工艺对其滤料进行清洗：
(1)杀菌剂的配制：将异噻唑啉酮、次氯酸钠和季铵盐十二烷基二甲基苄基氯化氨与自来水混合搅拌，进行复配，控制异噻唑啉酮浓度25mg/L,有效氯浓度2.5g/L，季铵盐45mg/L，使用盐酸调节pH为9，加热至40℃；
(2)循环冷却水纤维球过滤器清洗前准备：过滤器首先按常规反洗冲洗掉滤层截留的悬浮物后，关闭过滤器所有阀门，再打开排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力为0.3MPa，通入压缩空气10min，将纤维球滤料中的原循环冷却水压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(3)杀菌剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(1)配制好的杀菌剂，直至杀菌剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa，通入压缩空气8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置30min，重复以上操作5次；
(4)杀菌剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa，通入压缩空气10min，将纤维球滤料中的杀菌剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀。
(5)残留杀菌剂清洗：将步骤(3)中的杀菌剂替换成清水进行重复清洗，按步骤(4)将水排出至清洗排水pH≤8结束清洗；
(6)去污剂的配制：过碳酸钠与自来水混合搅拌，控制过碳酸钠浓度15g/L,加热至45℃；
(7)去污剂清洗及排出：将步骤(3)中的杀菌剂替换成步骤(6)配制所得去污剂，重复清洗3次；再按照步骤(4)将去污剂排出；
(8)水清洗：按步骤(5)清洗，至清洗排水pH≤8。
实施例3
选择序号7的过滤器，采用下述清洗工艺对其滤料进行清洗：
(1)杀菌剂的配制：将异噻唑啉酮、次氯酸钠和季铵盐十二烷基二甲基苄基氯化氨与自来水混合搅拌，进行复配，控制异噻唑啉酮浓度30mg/L，有效氯浓度2.5g/L，季铵盐50mg/L，使用盐酸调节pH为10，加热至40℃；
(2)循环冷却水纤维球过滤器清洗前准备：过滤器首先按常规反洗冲洗掉滤层截留的悬浮物后，关闭过滤器所有阀门，再打开排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力为0.4MPa，通入压缩空气10min，将纤维球滤料中的原循环冷却水压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(3)杀菌剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(1)配制好的杀菌剂，直至杀菌剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.4MPa，通入压缩空气8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置30min，重复以上操作5次；
(4)杀菌剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.4MPa，通入压缩空气10min，将纤维球滤料中的杀菌剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀。
(5)残留杀菌剂清洗：将步骤(3)中的杀菌剂替换成清水进行重复清洗，按步骤(4)将水排出至清洗排水pH≤8结束清洗；
(6)去污剂的配制：过碳酸钠与自来水混合搅拌，控制过碳酸钠浓度16g/L,加热至50℃；
(7)去污剂清洗及排出：将步骤(3)中的杀菌剂替换成步骤(6)配制所得去污剂，重复清洗3次；再按照步骤(4)将去污剂排出；
(8)水清洗：按步骤(5)清洗，至清洗排水pH≤8。
清洗效果测试
将对比例1-4，实施例1-3，清洗后投入运行，检测过滤器出水状况，结果如下表：
序号 过滤器进水口与出水口压差
实施例1 0.02MPa
对比例1 0.04MPa
对比例2 0.05MPa
对比例3 0.04MPa
对比例4 0.035MPa
实施例2 0.015MPa
实施例3 0.012MPa
对比例5
选择序号8的过滤器，采用与实施例3同样的清洗工艺进行清洗，但是调整步骤(3)和(4)的进气压力为0.6MPa，清洗完毕后投入运行，检测过滤器出水状况，过滤器进水口与出水口压差为0.0122MPa，与实施例3结果没有明显差别。

Claims (6)

1.一种循环冷却水纤维球过滤器滤料清洗工艺，其特征在于，结合循环冷却水纤维球过滤器的结构特征，采用杀菌剂和去污剂进行清洗，包括以下步骤：
(1)杀菌剂的配制：取异噻唑啉酮、次氯酸钠和季铵盐十二烷基二甲基苄基氯化氨，加水混合搅拌，控制异噻唑啉酮浓度20～30mg/L，有效氯浓度2.0～2.5g/L，季铵盐浓度40～50mg/L，复配得杀菌剂，调节pH为8.5～10，加热至35℃～40℃；
(2)循环冷却水纤维球过滤器清洗前准备：过滤器首先按常规反洗冲洗掉滤层截留的悬浮物，关闭过滤器所有阀门，再打开排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力为0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的原循环冷却水压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(3)杀菌剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(1)配制好的杀菌剂，直至杀菌剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20-30min，重复以上操作3-5次；
(4)杀菌剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的杀菌剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
(5)残留杀菌剂清洗：将杀菌剂换成清水，重复步骤(3)和(4)，直至清洗排水pH≤8；
(6)去污剂的配制：取过碳酸钠与水混合搅拌，控制过碳酸钠浓度14～16g/L,加热至40℃-50℃；
(7)将杀菌剂换成步骤(6)配制所得去污剂，重复步骤(3)-(5)，完成清洗。
2.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于，所述步骤(7)包括以下步骤：
1)去污剂清洗：打开循环冷却水纤维球过滤器排气阀，向纤维球过滤器中投加步骤(6)配制好的去污剂，直至去污剂完全浸没纤维球滤料，关闭过滤器所有阀门，再打开压缩空气进气阀门，控制进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-8min后关闭压缩空气进气阀，打开过滤器排气阀，排出压缩空气，静置20-30min，重复以上操作2-3次；
2)去污剂排出：打开过滤器排水阀和压缩空气进气阀，调节进气压力在0.3MPa-0.4MPa，通入压缩空气5-10min，将纤维球滤料中的去污剂压出，关闭过滤器排水阀和压缩空气进气阀；
3)残留去污剂清洗：将去污剂换成清水，重复步骤1)和步骤2)，直至清洗排水pH≤8。
3.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于，步骤(1)中，使用盐酸调节pH为10。
4.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述复配杀菌剂中，异噻唑啉酮浓度为30mg/L，有效氯浓度2.5g/L，季铵盐浓度50mg/L。
5.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于，步骤(6)中，所述过碳酸钠最佳浓度为16g/L。
6.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述杀菌剂现配现用；步骤(6)中，所述去污剂现配现用。
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