产品详情
浅层砂旁滤器是一种专门针对循环水系统设计的过滤器,主要作用是抽取循环水系中的部分流量进行旁路过滤,去除水中的悬浮物、泥沙、杂质、藻类、黏土等污染物,控制循环水的整体浊度,减缓管道和换热设备结垢、腐蚀问题,延长循环水系统的整体使用寿命。这类设备属于高速过滤设备的范畴,相比传统的砂滤罐,过滤速度更快,占地更小,广泛应用在需要持续稳定供水的循环水处理场景中。
产品介绍
浅层砂旁滤器是当前工业循环水旁流处理领域应用非常广泛的设备,按照结构不同可以分为单罐浅层砂旁滤器和多罐组合式浅层砂旁滤器,其中多罐模块化组合是当前市场的主流产品,适用于大部分中大型循环水系统,单罐产品主要适用于小型循环水的旁滤处理场景。
和其他类型的旁滤设备相比,浅层砂旁滤器的综合性价比更高,相比多介质过滤器,它运行成本更低,过滤速度更快,相比纤维球过滤器,它滤料成本更低,使用寿命更长,维护更简单,适合处理含悬浮物较多的循环水水质。当前很多钢铁、电力、化工行业的循环水系统旁滤改造项目,都选择用浅层砂旁滤器替换传统的老式旁滤设备,用来提升过滤效果,降低运行能耗和运维成本。
工作原理
过滤阶段工作原理
浅层砂旁滤器正常运行时,待过滤的原水从设备顶部进入浅层砂过滤器,水流通过均匀布水器后均匀分布在浅层石英砂滤料层表面,凭借一定的进水压力,水流快速穿过厚度一般在0.3-1米左右的浅层滤料层,水中的悬浮物、胶体、杂质等污染物被截留在滤料层的缝隙和表层,过滤后的清水从设备底部的集水系统汇集后流出,回到循环水系统中,完成单次过滤流程。
反冲洗阶段工作原理
随着过滤过程持续进行,截留在滤料层中的杂质越来越多,滤料层的进出水压差会不断升高,当压差达到预设的阈值(一般为0.05-0.1MPa),或者达到预设的运行时间后,设备会自动启动反冲洗流程,清理滤料层中截留的杂质。
反冲洗时,设备会自动切换进水阀门,清水从设备底部反向进入目标过滤单元,水流自下而上冲起滤料层,让滤料层膨胀疏松,附着在滤料表面的杂质被水流冲刷脱离,携带杂质的反冲洗废水从设备顶部的排污口排出。单个过滤单元的反冲洗过程一般只需要2-5分钟,完成后设备自动切换回过滤状态,整个过程不需要整机停机,其他过滤单元可继续正常运行,不影响整个系统的旁滤作业。
产品结构
模块化设计的浅层砂旁滤器一般由多个独立的过滤单元组合而成,单个过滤单元的主要结构分为以下几个部分:
罐体壳体:一般采用碳钢防腐或者不锈钢材质,用来承载滤料和承压,保障设备运行的结构稳定,大型项目也可采用混凝土浇筑罐体,降低工程成本。
布水系统:位于罐体顶部,负责将进入的待过滤原水均匀分布到整个滤料层表面,避免出现偏流、短路问题,保障过滤效果均匀稳定,一般采用多孔布水板或者布水支管设计。
滤料层:一般采用精制石英砂作为滤料,也可根据水质需求搭配无烟煤、锰砂等滤料,滤料层厚度较浅,所以被称为浅层砂,滤料粒径一般在0.5-1.2mm之间,孔隙率均匀,截污能力强。
集水系统:位于罐体底部,负责将过滤后的清水均匀汇集排出,常用的有滤帽式集水、多孔板集水等设计,能保障反冲洗时水流均匀,同时防止滤料流失。
自动控制阀组:包括进水阀、出水阀、反冲洗阀、排污阀等阀门,配合控制模块实现自动过滤、自动反冲洗的切换,不需要人工操作,可实现无人值守运行。
控制模块:负责监测进出水压差、运行时间,控制阀门切换,可搭配远程监控系统,接入厂区的中控平台,实现远程管理和故障预警。
技术参数
常见的浅层砂旁滤器参数范围如下:
单过滤单元处理流量一般为10m³/h到200m³/h,多单元组合的整台设备处理流量可达到数千甚至上万m³/h,可根据项目需求定制。
浅层砂旁滤器属于高速过滤设备,正常过滤流速一般为20m/h到40m/h,远高于传统深层砂滤10m/h以内的常规流速。
常规配置的过滤精度可以达到10微米,针对特殊水质需求,调整滤料粒径后可实现5微米的过滤精度,浊度去除率一般在80%以上,出口浊度可控制在1NTU以内。
常规设备的工作压力范围为0.2MPa到0.6MPa,最高承压可定制到1.0MPa,满足不同压力的循环水系统需求。
允许进水浊度一般不高于50NTU,短期进水浊度不超过100NTU都可以正常运行。
反冲洗强度一般为10-25L/(m²·s),单单元反冲洗时间为2-5分钟,反冲洗耗水量一般不超过总过滤水量的3%,能耗较低。
产品特性
相比传统的深层砂滤器、无阀滤池等旁滤设备,浅层砂旁滤器具备以下突出特性:
过滤速度快占地小:浅层砂旁滤器的过滤速度是传统砂滤的3-5倍,相同处理水量下,设备占地面积只有传统砂滤的三分之一左右,更适合厂区空间有限的改造项目和新建项目。
自动化程度高:整套设备可实现全自动运行,自动监测压差、自动反冲洗,反冲洗过程单单元轮流进行,不需要整机停机,不影响系统正常供水,可实现无人值守,降低人工运维成本。
截污能力强出水稳定:浅层滤料配合均匀的布水集水设计,滤料不容易板结,截污容量大,出水浊度稳定,能长期稳定控制循环水系统的浊度指标,减少结垢腐蚀风险。
反冲洗耗水少:单单元轮流反冲洗的设计,反冲洗只针对脏污的过滤单元进行,不需要整机反冲,反冲洗耗水量远低于传统整体反冲的砂滤设备,节水效果明显,降低运行成本。
模块化组合适配性强:可根据不同的处理水量、水质情况,灵活调整过滤单元的数量,适配从小型冷却循环水到大型工业循环水系统的不同需求,改造扩容也非常方便,只需要增加过滤单元即可。
运维成本低:滤料使用寿命长,正常使用情况下石英砂滤料可使用5-8年不需要更换,易损件少,日常维护只需要定期检查阀门和控制模块即可,维护难度低,成本少。
应用领域
浅层砂旁滤器凭借稳定的过滤性能和较低的运行成本,广泛应用在多个需要循环水处理的行业中,常见的应用行业包括:
钢铁冶金行业:主要用于转炉、连铸、轧钢等生产线的循环冷却水旁滤处理,去除水中的氧化铁皮、悬浮物等杂质,控制浊度,减少管道和换热器结垢。
电力行业:包括火电、水电、风电等领域的循环冷却水、发电机内冷水水质处理,去除水中杂质,保障换热效率和设备安全。
石油化工行业:用于化工生产装置的敞开式、密闭式循环水系统旁滤,去除水中的油污、悬浮物、藻类,减缓设备腐蚀结垢,延长生产装置运行周期。
市政水处理行业:部分市政水厂的地表水预处理、中水回用深度处理也会采用浅层砂旁滤器,去除水中泥沙和悬浮物,提升出水水质。
商用中央空调行业:大型商用建筑、场馆的中央空调循环水系统旁滤,去除水中杂质,提升换热效率,降低运行能耗。
矿业行业:选矿厂循环水、矿井排水处理回用环节,使用浅层砂旁滤器去除水中的煤屑、矿粉杂质,实现水资源循环利用。
工程案例
以下是行业内典型的浅层砂旁滤器应用实例:
某大型钢铁企业转炉循环冷却水系统改造项目,原有传统深层砂旁滤设备占地大,反冲洗耗水高,出水浊度不稳定,更换为多单元组合式浅层砂旁滤器后,循环水浊度稳定控制在2NTU以下,反冲洗耗水量降低了40%,每年节省水费和药剂费用数十万元,同时减少了冷却器结垢,提升了换热效率。
某中型化工企业敞开式循环冷却水系统,原水杂质多,浊度波动大,采用浅层砂旁滤器处理5%的总循环流量,运行两年多时间,出水浊度始终稳定在1NTU左右,滤料没有出现板结问题,系统换热器清洗周期从原来的半年延长到两年,大大降低了停车清洗带来的产能损失。
某大型水电站机组循环冷却系统,要求设备稳定运行无人值守,采用浅层砂旁滤器后,设备自动运行,全年运维次数不超过4次,出水水质满足冷却要求,有效延长了机组换热器的使用寿命,保障了机组的稳定运行。