AGF淺層砂濾器在循環水系統的應用

(河南心連心化肥有限公司，河南新鄉 453731)

在工業循環水處理中，循環水水質的好壞直接關系到裝置動力設備能否安全運行，而旁濾系統是循環水處理至關重要的部分。在化肥企業中，一般旁濾系統采用的是高效纖維過濾器。河南心連心化肥有限公司旁濾系統原來采用高效纖維過濾器，2008年裝置擴建，新上24·40裝置一套，循環水水量的擴大和節能減排排水量的限制，使原有高效纖維過濾器無法滿足生產要求。經過調研和論證決定采用以色列ARKAL AGF淺層砂濾器，簡化了操作，減少了循環水外排水量，而且降低了生產運行成本。

1 原旁濾系統存在的問題

原循環水旁濾系統采用的是高效纖維過濾器，該過濾器以纖維束為濾料，流速為40 m/h。為保證處理水量，系統采用三臺設備并列，處理量為600 m3/h(循環量12 000 m3/h)。經過長期運行觀察，原循環水旁濾系統存在以下三方面問題:①高效纖維過濾器反洗時，需要帶走大量的循環水，造成反洗自用水消耗量大。②設備在長期運行中，在一定條件下可能會在纖維濾料表面積累吸附大量有機物、油類等，甚至會滋生微生物，造成設備運行阻力顯著增大，過濾精度降低，出力減少，需要進行強堿清洗，嚴重時需要更換纖維束。③反洗時需要輔助羅茨風機提供一定壓力的空氣，輔助過濾器反洗，不但會產生大量的噪聲，而且會消耗電能。

2 采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程

循環水旁濾水經AGF淺層砂濾器后的水經過熱交換使用后回到冷卻塔儲水池，這樣設計一方面可以充分利用泵的能力，另一方面可以有效保護比較敏感的熱交換設備。AGF淺層砂濾器設計處理量為600 m3/h，設計為兩組，分別為8個一組和7個一組，并聯，單罐處理能力為40 m3/h。采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程如圖1所示。

圖1 采用AGF淺層砂濾器后的工藝流程

3 AGF淺層砂濾器的工作原理與工作過程

AGF淺層砂濾器的構造如圖2所示。

圖2 AGF 淺層砂濾器的構造

過濾狀態:當系統處于過濾狀態時，未經過濾的水通過三層布水器，配合球形外殼，以接近平流的狀態到達過濾器內的填料層(沙子)。當水流過填料層時，雜質被截留在填料層內。過濾器底部有55個蘑菇狀的過濾集水器，將過濾后的水均勻地收集并流出。平流過濾，決定過濾器可以在高的流速下過濾，仍可達到較好的過濾效果。

反洗狀態:隨著雜質在填料層中的不斷聚積，壓頭損失將不斷增大。當壓頭損失到達一定的設定限度時，系統將自動轉換至反洗狀態，以清洗聚積起來的雜質。當某個過濾單元處于反洗狀態時，同組的多個過濾器會將干凈的、經過過濾的水會倒灌入這個過濾器中。在這個倒灌過程中，被反洗的過濾單元的填料層在水流的沖擊下被沖起，雜質則通過一個三通的反洗口被排出。

在AGF淺層砂濾系統中，特殊設計的集水器使填料層在反洗狀態時形成內環流，填料之間互相搓洗，可以最大限度地提高反沖洗效率，減少所需的反洗水，同時反洗時不跑沙。當反洗結束時，閥門又回復到過濾狀態，下一個過濾單元則準備進入反洗狀態。AGF淺層砂濾器的過濾與反洗狀態如圖3所示。

圖3 AGF過濾和反洗

4 優化運行，節能降耗

4.1 高效的懸浮物去除率

循環水經AGF淺層砂濾器處理后，完全達到了旁濾出水濁度≤5 mg/L的要求。2009年4～10月旁濾系統出水濁度見表1。

表1 2009年4～10月旁濾系統出水指標

由表1可以看出，濁度合格率100%。

4.2 減少反沖洗用水量，降低排污量

高效纖維過濾器反洗時，反洗耗水量大于2%，而AGF淺層砂濾器反洗耗水量小于1%。大大減少了反沖洗用水量，降低了排污量。

4.3 自動化程度高

AGF淺層砂率系統采用PLC可調節性全自動控制，可適合水質的變化，控制系統帶統計功能，可采用時間，壓差等多種方式自動啟動反沖洗，系統內各過濾單元依次進行反沖洗，一個單元在反洗，其他單元仍然在過濾，保證了連續產水。

4.4 維護簡單

沒有復雜的配套設備及耗材，所有部件及自動閥經久耐用，控制容易，維護簡單，幾乎無運行維護成本。

5 結論

以色列ARKAL AGF淺層砂濾器過濾效率高，具有全自動過濾、全自動反沖洗、用砂少，不板結，費水少等優點。應用實踐證明，AGF淺層砂濾器十分適合于氮肥企業循環水旁濾系統的應用。