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          保安過濾器聚丙烯濾袋清潔回用技術探究

          發布日期:2020-7-8 9:42:10 作者:馬文佳

          摘要:保安過濾器聚丙烯濾袋價格較高、更換頻繁、消耗量大,通過采用表層清潔和深層清潔相結合的方式,清除濾袋表層截留的較大顆粒和內層三維空間吸附的細小顆粒,實現濾袋的修復再利用,有效降低水處理運行成本。                                                                                             

          1  引言

          保安過濾器主要用在預處理過濾之后,膜過濾設備之前,用來濾除濁度1度以上的細小微粒,以確保后續處理設備不受大顆粒物質的損壞。過濾器主要由過濾筒體、不銹鋼加強網、濾袋等部件組成,液體滲透過所需要細度等級的濾袋即能獲得合格的濾液,雜質顆粒被濾袋攔截。

          兗礦集團濟三煤礦礦井水處理系統使用的保安過濾器內部安裝有16個雙層聚丙烯濾袋,濾袋的更換頻率較高,平均每天更換兩臺過濾器,即32個濾袋,總價值2944元,造成了材料成本消耗的持續偏高。濾袋清潔回用技術的研究應用可以在保證水處理效果的基

          礎上,改善濾袋消耗量偏高這一問題,進一步降低材料成本損耗。

          2  技術操作流程

          聚丙烯濾袋具有較好的耐酸堿性,其對濾液的過濾原理為表面過濾和深層過濾相結合,濾袋表層可直接截留較大顆粒,無紡纖維內層的三維空間可截留吸附細小顆粒,根據這一特點,主要從表層清潔和深層清潔兩方面研究實施濾袋清潔回用技術。

          2.1表層清潔

          為有效清除濾袋內部表層附著的大顆粒雜質,需要在一定水壓下對濾袋表層進行刷洗,在使用后的濾袋中選取一組重量相同的樣品,將其在 110 攝氏度左右熱空氣中烘干,標記編號后分別在 0.25MPa、0.35 MPa、0.45 MPa 三種不同的水壓下,對濾袋進行一至四遍刷洗,烘干后計算減輕的重量,試驗結果如表1。

          表1.png

          由表1可以看出,水壓越高,刷洗次數越多,雜質減少量越大,去除效果越明顯,然而,水壓達到 0.45MPa、刷洗 4 次時,雜質去除效果并沒有呈現顯著遞增,與水壓為 0.35MPa、刷洗 3 次時的清潔程度十分接近。

          為分析是否存在濾袋原有材料結構的破壞情況,進行新濾袋空白試驗,試驗得出當水壓達到0.45MPa或刷洗4次時,會造成濾袋原有材質的損耗,破壞了濾袋結構,將在一定程度上影響復用后的過濾性能。

          綜合分析得出,選取0.35MPa水壓,對濾袋刷洗三次的表層清潔方法,既不會損壞濾袋原有材料結構,又可以有效清除表層雜質,實現人力物力的最優化利用。

          2.2深層清潔

          濾袋內層間隙處吸附截留的細小雜質不易被水流刷洗去除,需要采取化學藥物浸泡的方式剝離。通過對濾袋附著的雜質進行檢驗,測定到了碳酸鈣、氧化鐵、三氧化二鋁等化合物,剝離去除的最好藥劑是鹽酸,且聚丙烯濾袋具有較強的耐酸性,不會對濾袋本身造

          成腐蝕破壞,因此選用鹽酸對濾袋進行浸泡,其化學方程式如下:

          CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2

          Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCL = 2AlCl3 + 3H20

          使用純凈水對濾袋的壓力差進行測定,新濾袋的平均壓力差為 0.2MPa。選取兩組表層清潔后的濾袋,浸泡試驗前,每組濾袋的進出水壓力差相同,在使用10%、20%、30%不同濃度的鹽酸浸泡不同時間后,再次測定進出水壓力差,試驗結果如表2所示。

          表2.png


          由表2可以看出,鹽酸濃度越高,浸泡時間越長,濾袋清洗后的進出水壓力差越接近新濾袋壓力差,也就是過濾性能越好,但濃度20%和30%的鹽酸浸泡20小時或30小時的清洗效果相同。

          綜合分析得出,使用濃度為20%的鹽酸浸泡20小時后的濾袋深層清洗方法,其清潔效果最佳。

          2.3末次清洗

          在完成表層清潔和深層清潔步驟后,濾袋上可能還會存有部分未溶解物質、松動雜質、殘余藥劑等,需要對濾袋進行末次清洗,用清水沖洗兩遍,進一步去除雜質后,在110攝氏度左右熱空氣中

          烘干,保持濾袋的尺寸穩定性,完成濾袋清潔回用技術操作流程。

          1  效果檢驗

          完成濾袋清潔回用技術操作流程后,需要對濾袋的雜質重量、過濾性能等技術效果進行檢驗。

          3.1雜質量

          隨機選取三組樣品,對照濾袋使用前、使用后、清潔后的重量,得出平均雜質去除率為86.65%,雜質清除效果較顯著。

          3.2過濾性能

          使用純凈水對濾袋使用前、使用后、清潔后的進出水壓力差進行比較,得出清潔后濾袋的過濾器性能提升了80.77%,過濾性能得到了明顯提升。

          保安過濾器聚丙烯濾袋清潔回用技術的清洗效果顯著,在不損壞濾袋原有材質結構基礎上,完成了濾袋的回收復用,復新后的濾

          袋與新濾袋相比,截留能力和使用壽命基本相同,完全適用于現場。

          2  推廣應用情況

          將濾袋清潔回用技術應用到兗礦集團濟三煤礦礦井水處理系統運行中,指定專人負責濾袋的清潔回用工作,并跟蹤調查回用濾袋的使用情況。隨機抽取四組樣品,統計分析保安過濾器工作初始壓力差、開罐換濾袋前的工作終止壓力差、濾袋使用時間,得出濾袋平均使用時間為 46 小時,壓力增速為 0.03 MPa/h。相同水力條件下,新濾袋的使用時間為53小時,壓力增速為0.029 MPa/h,回用濾袋使用壽命與新濾袋比較接近,且其對礦井水的過濾性能也基本相同,現場應用情況良好。

          3  結論

          保安過濾器聚丙烯濾袋清潔回用技術的應用效果較好,可有效去除濾袋附著的雜質,恢復提升其過濾性能,濾袋經過清潔復新后,雜質截留能力和使用壽命與新濾袋比較接近,完全可以替代新濾袋進行回收再利用。同時,此技術投入成本不高,現場操作簡便,無需購進價格高昂的儀器和藥劑,技術成本遠低于購買新濾袋的費用,解決了濾袋消耗量大、使用壽命低的難題,在保證出水水質的基礎上,節約了水處理運行成本,實現了節支降耗技術新的突破。


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