循環水旁流過濾設備選型分析

袁明

【摘 要】 長期以來，對于循環冷卻水系統僅采用加藥、排污、間斷補水的方法簡單處理，以避免腐蝕、結垢以及微生物的滋生。隨著人們認識水平的不斷提高，對循環冷卻水處理的重視程度也越來越高，在對循環冷卻水進行了加藥處理基礎上，還采取了旁流過濾、軟化處理等工藝，極大地提高了機組運行的安全性和經濟性。

【關鍵詞】 循環冷卻水 旁流過濾 處理

1 引言

常規采用自然冷卻通風塔及機力冷卻通風塔的火電廠，循環冷卻水在不斷循環使用過程中，由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發，各種無機離子和有機物質的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，會產生比較嚴重的沉積物的附著、設備腐蝕和菌藻類微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題，它們甚至會威脅和破壞電廠的安全運行和機組性能。

通過長期研究及實踐，上述問題可以通過旁流過濾處理、軟化處理來解決。采用此種工藝方可以節約水資源，穩定生產運行，提高經濟效益。以下對主要旁流過濾處理工藝進行比較分析。

2 循環冷卻水旁流過濾處理的主要工藝方法

循環水系統運行過程中，尤其是冷卻水中會存在大量的懸浮物。其中由于空氣中灰塵雜物的進入，日常加藥處理后會造成部分水垢、銹垢、微生物粘泥的脫落、分散，造成水質的混濁。由于各種雜質在水中溶解度很小，很容易用機械過濾的方式去除，因此在系統管路上安裝循環水旁濾過濾器可收到良好效果。通常采用的循環冷卻水處理方式主要有以下幾種方式。

2.1 砂型過濾器工藝

這種方法在國外以及國內的某些電廠已經早有應用，只是未受到足夠的重視。采用這種方法，加藥防止微生物滋生，再將微生物的尸體及粘泥過濾出去，從根本上解決了系統的濃縮倍率提高的問題，去除了循環冷卻水中的懸浮物、硬度、解決了結垢和金屬腐蝕的問題。通過這種處理方法，實現了系統的零排污，即無需排污，因此節約了大量的補充水；同時由于系統的水質改善，加藥量明顯降低，同時凝汽器換熱管更換率的大大減小，系統維護、維修量降低，系統運行更加安全、可靠，同時帶來一系列的經濟效益。

砂型過濾器是通常利用石英沙作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理設備。根據不同的產水量，需配備不同目數（即不同直徑的石英沙顆粒）的石英砂，都是用于水處理除濁，軟化水處理等，出水濁度可達3NTU以下。

2.2 重力式無閥濾池

重力式無閥濾池是利用水力學原理，通過進出水的壓差自動控制虹吸產生和破壞，實現自動運行的濾池，適用于工礦、城鎮的小型給水工程。其平面形狀一般采用圓形，也可采用方形。從循環水來的水，經進水分配槽，進水管，及配水擋板的消能和分散作用后，比較均勻地分布在濾層上部，水流通過濾料層、承托層與配水系統進入底部空間，然后經連通渠上升到沖洗水箱。隨著過濾的進行，沖洗水箱中的水位逐漸上升（虹吸上升管中水位也相應上升）。當水位達到出水管喇叭口的上緣時，便從喇叭口溢流到清水池。這就是無閥的過濾池的過濾過程。

無閥濾池的沖洗用水，全靠自己上部的沖洗水箱暫時儲存。沖洗水箱的容積是按照一個濾池的一次沖洗水量設計。無閥濾池常用小阻力配水系統。

該處理方式優點：運行全部自動進行，操作方便，工作穩定可靠，結構簡單，造價也較低，較適用于工礦、小型水處理工程以及較大型循環冷卻水系統中作旁濾池用。

缺點：沖洗時自耗水量較大。

2.3 自清洗網式過濾器

自清洗網式過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質，減少系統污垢、菌藻、銹蝕等產生，以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的精密設備，水由進水口進入全自動過濾器機體， 由于智能化設計，系統可自動識別雜質沉積程度，給排污閥信號自動排污。全自動過濾器克服傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾部分需拆卸清洗且無法監控過濾器狀態等眾多缺點，具有對循環水進行過濾并自動對濾芯進行自動清洗排污的功能，且清洗排污時系統不間斷供水，可以監控過濾器的工作狀態，自動化程度很高。

網式過濾器的過濾原理：依靠過濾器中內置的不銹鋼濾網攔截水中的固體物雜質，類似于漁網和魚的概念，比漁網網孔小的魚會透過漁網溜走，比漁網網孔大的魚會被攔截。濾網精度可達10微米（0.01毫米）。用在循環水旁濾中一般會選用50-200微米的精度。

循環水旁流全清洗網式過濾器處理系統的流程如下：水由入口進入，首先經過粗濾網濾掉較大顆粒的雜質，然后到達細濾網。在過濾過程中，細濾網逐漸累積水中的臟物、雜質，形成過濾雜質層，由于雜質層堆積在細濾網的內側，因此在細濾網的內、外兩側就形成了一個壓差。當過濾器的壓差達到預設值時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應不斷流，清洗閥打開，清洗室及吸污器內水壓大幅度下降，通過濾筒與吸污管的壓力差，吸污管與清洗室之間通過吸嘴產生一個吸力，形成一個吸污過程。同時，電力馬達帶動吸污管沿軸向做螺旋運動。吸污器軸向運動與旋轉運動的結合將整個濾網內表面完全清洗干凈。整個沖洗過程只需數十秒鐘。排污閥在清洗結束時關閉。過濾器開始準備下一個沖洗周期。

3 循環水旁流過濾幾種方案對比分析（按1000m3/h處理能力考慮）（如表1）

4 結語

通過以上分析可以看出，自清洗網式過濾器比傳統的砂型過濾器在成本、占地面積、安裝維護人力、排污能耗、過濾效果方面都有巨大的技術優勢及推廣的價值。

參考文獻：

[1]火力發電廠設計技術規程DLT 5000-2000.endprint

【摘 要】 長期以來，對于循環冷卻水系統僅采用加藥、排污、間斷補水的方法簡單處理，以避免腐蝕、結垢以及微生物的滋生。隨著人們認識水平的不斷提高，對循環冷卻水處理的重視程度也越來越高，在對循環冷卻水進行了加藥處理基礎上，還采取了旁流過濾、軟化處理等工藝，極大地提高了機組運行的安全性和經濟性。

【關鍵詞】 循環冷卻水 旁流過濾 處理

1 引言

常規采用自然冷卻通風塔及機力冷卻通風塔的火電廠，循環冷卻水在不斷循環使用過程中，由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發，各種無機離子和有機物質的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，會產生比較嚴重的沉積物的附著、設備腐蝕和菌藻類微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題，它們甚至會威脅和破壞電廠的安全運行和機組性能。

通過長期研究及實踐，上述問題可以通過旁流過濾處理、軟化處理來解決。采用此種工藝方可以節約水資源，穩定生產運行，提高經濟效益。以下對主要旁流過濾處理工藝進行比較分析。

2 循環冷卻水旁流過濾處理的主要工藝方法

循環水系統運行過程中，尤其是冷卻水中會存在大量的懸浮物。其中由于空氣中灰塵雜物的進入，日常加藥處理后會造成部分水垢、銹垢、微生物粘泥的脫落、分散，造成水質的混濁。由于各種雜質在水中溶解度很小，很容易用機械過濾的方式去除，因此在系統管路上安裝循環水旁濾過濾器可收到良好效果。通常采用的循環冷卻水處理方式主要有以下幾種方式。

2.1 砂型過濾器工藝

這種方法在國外以及國內的某些電廠已經早有應用，只是未受到足夠的重視。采用這種方法，加藥防止微生物滋生，再將微生物的尸體及粘泥過濾出去，從根本上解決了系統的濃縮倍率提高的問題，去除了循環冷卻水中的懸浮物、硬度、解決了結垢和金屬腐蝕的問題。通過這種處理方法，實現了系統的零排污，即無需排污，因此節約了大量的補充水；同時由于系統的水質改善，加藥量明顯降低，同時凝汽器換熱管更換率的大大減小，系統維護、維修量降低，系統運行更加安全、可靠，同時帶來一系列的經濟效益。

砂型過濾器是通常利用石英沙作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理設備。根據不同的產水量，需配備不同目數（即不同直徑的石英沙顆粒）的石英砂，都是用于水處理除濁，軟化水處理等，出水濁度可達3NTU以下。

2.2 重力式無閥濾池

重力式無閥濾池是利用水力學原理，通過進出水的壓差自動控制虹吸產生和破壞，實現自動運行的濾池，適用于工礦、城鎮的小型給水工程。其平面形狀一般采用圓形，也可采用方形。從循環水來的水，經進水分配槽，進水管，及配水擋板的消能和分散作用后，比較均勻地分布在濾層上部，水流通過濾料層、承托層與配水系統進入底部空間，然后經連通渠上升到沖洗水箱。隨著過濾的進行，沖洗水箱中的水位逐漸上升（虹吸上升管中水位也相應上升）。當水位達到出水管喇叭口的上緣時，便從喇叭口溢流到清水池。這就是無閥的過濾池的過濾過程。

無閥濾池的沖洗用水，全靠自己上部的沖洗水箱暫時儲存。沖洗水箱的容積是按照一個濾池的一次沖洗水量設計。無閥濾池常用小阻力配水系統。

該處理方式優點：運行全部自動進行，操作方便，工作穩定可靠，結構簡單，造價也較低，較適用于工礦、小型水處理工程以及較大型循環冷卻水系統中作旁濾池用。

缺點：沖洗時自耗水量較大。

2.3 自清洗網式過濾器

自清洗網式過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質，減少系統污垢、菌藻、銹蝕等產生，以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的精密設備，水由進水口進入全自動過濾器機體， 由于智能化設計，系統可自動識別雜質沉積程度，給排污閥信號自動排污。全自動過濾器克服傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾部分需拆卸清洗且無法監控過濾器狀態等眾多缺點，具有對循環水進行過濾并自動對濾芯進行自動清洗排污的功能，且清洗排污時系統不間斷供水，可以監控過濾器的工作狀態，自動化程度很高。

網式過濾器的過濾原理：依靠過濾器中內置的不銹鋼濾網攔截水中的固體物雜質，類似于漁網和魚的概念，比漁網網孔小的魚會透過漁網溜走，比漁網網孔大的魚會被攔截。濾網精度可達10微米（0.01毫米）。用在循環水旁濾中一般會選用50-200微米的精度。

循環水旁流全清洗網式過濾器處理系統的流程如下：水由入口進入，首先經過粗濾網濾掉較大顆粒的雜質，然后到達細濾網。在過濾過程中，細濾網逐漸累積水中的臟物、雜質，形成過濾雜質層，由于雜質層堆積在細濾網的內側，因此在細濾網的內、外兩側就形成了一個壓差。當過濾器的壓差達到預設值時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應不斷流，清洗閥打開，清洗室及吸污器內水壓大幅度下降，通過濾筒與吸污管的壓力差，吸污管與清洗室之間通過吸嘴產生一個吸力，形成一個吸污過程。同時，電力馬達帶動吸污管沿軸向做螺旋運動。吸污器軸向運動與旋轉運動的結合將整個濾網內表面完全清洗干凈。整個沖洗過程只需數十秒鐘。排污閥在清洗結束時關閉。過濾器開始準備下一個沖洗周期。

3 循環水旁流過濾幾種方案對比分析（按1000m3/h處理能力考慮）（如表1）

4 結語

通過以上分析可以看出，自清洗網式過濾器比傳統的砂型過濾器在成本、占地面積、安裝維護人力、排污能耗、過濾效果方面都有巨大的技術優勢及推廣的價值。

參考文獻：

[1]火力發電廠設計技術規程DLT 5000-2000.endprint

【摘 要】 長期以來，對于循環冷卻水系統僅采用加藥、排污、間斷補水的方法簡單處理，以避免腐蝕、結垢以及微生物的滋生。隨著人們認識水平的不斷提高，對循環冷卻水處理的重視程度也越來越高，在對循環冷卻水進行了加藥處理基礎上，還采取了旁流過濾、軟化處理等工藝，極大地提高了機組運行的安全性和經濟性。

【關鍵詞】 循環冷卻水 旁流過濾 處理

1 引言

常規采用自然冷卻通風塔及機力冷卻通風塔的火電廠，循環冷卻水在不斷循環使用過程中，由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發，各種無機離子和有機物質的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，會產生比較嚴重的沉積物的附著、設備腐蝕和菌藻類微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題，它們甚至會威脅和破壞電廠的安全運行和機組性能。

通過長期研究及實踐，上述問題可以通過旁流過濾處理、軟化處理來解決。采用此種工藝方可以節約水資源，穩定生產運行，提高經濟效益。以下對主要旁流過濾處理工藝進行比較分析。

2 循環冷卻水旁流過濾處理的主要工藝方法

循環水系統運行過程中，尤其是冷卻水中會存在大量的懸浮物。其中由于空氣中灰塵雜物的進入，日常加藥處理后會造成部分水垢、銹垢、微生物粘泥的脫落、分散，造成水質的混濁。由于各種雜質在水中溶解度很小，很容易用機械過濾的方式去除，因此在系統管路上安裝循環水旁濾過濾器可收到良好效果。通常采用的循環冷卻水處理方式主要有以下幾種方式。

2.1 砂型過濾器工藝

這種方法在國外以及國內的某些電廠已經早有應用，只是未受到足夠的重視。采用這種方法，加藥防止微生物滋生，再將微生物的尸體及粘泥過濾出去，從根本上解決了系統的濃縮倍率提高的問題，去除了循環冷卻水中的懸浮物、硬度、解決了結垢和金屬腐蝕的問題。通過這種處理方法，實現了系統的零排污，即無需排污，因此節約了大量的補充水；同時由于系統的水質改善，加藥量明顯降低，同時凝汽器換熱管更換率的大大減小，系統維護、維修量降低，系統運行更加安全、可靠，同時帶來一系列的經濟效益。

砂型過濾器是通常利用石英沙作為過濾介質，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留除去水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物、氯、嗅味及部分重金屬離子等，使水澄清的水處理設備。根據不同的產水量，需配備不同目數（即不同直徑的石英沙顆粒）的石英砂，都是用于水處理除濁，軟化水處理等，出水濁度可達3NTU以下。

2.2 重力式無閥濾池

重力式無閥濾池是利用水力學原理，通過進出水的壓差自動控制虹吸產生和破壞，實現自動運行的濾池，適用于工礦、城鎮的小型給水工程。其平面形狀一般采用圓形，也可采用方形。從循環水來的水，經進水分配槽，進水管，及配水擋板的消能和分散作用后，比較均勻地分布在濾層上部，水流通過濾料層、承托層與配水系統進入底部空間，然后經連通渠上升到沖洗水箱。隨著過濾的進行，沖洗水箱中的水位逐漸上升（虹吸上升管中水位也相應上升）。當水位達到出水管喇叭口的上緣時，便從喇叭口溢流到清水池。這就是無閥的過濾池的過濾過程。

無閥濾池的沖洗用水，全靠自己上部的沖洗水箱暫時儲存。沖洗水箱的容積是按照一個濾池的一次沖洗水量設計。無閥濾池常用小阻力配水系統。

該處理方式優點：運行全部自動進行，操作方便，工作穩定可靠，結構簡單，造價也較低，較適用于工礦、小型水處理工程以及較大型循環冷卻水系統中作旁濾池用。

缺點：沖洗時自耗水量較大。

2.3 自清洗網式過濾器

自清洗網式過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質，減少系統污垢、菌藻、銹蝕等產生，以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的精密設備，水由進水口進入全自動過濾器機體， 由于智能化設計，系統可自動識別雜質沉積程度，給排污閥信號自動排污。全自動過濾器克服傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾部分需拆卸清洗且無法監控過濾器狀態等眾多缺點，具有對循環水進行過濾并自動對濾芯進行自動清洗排污的功能，且清洗排污時系統不間斷供水，可以監控過濾器的工作狀態，自動化程度很高。

網式過濾器的過濾原理：依靠過濾器中內置的不銹鋼濾網攔截水中的固體物雜質，類似于漁網和魚的概念，比漁網網孔小的魚會透過漁網溜走，比漁網網孔大的魚會被攔截。濾網精度可達10微米（0.01毫米）。用在循環水旁濾中一般會選用50-200微米的精度。

循環水旁流全清洗網式過濾器處理系統的流程如下：水由入口進入，首先經過粗濾網濾掉較大顆粒的雜質，然后到達細濾網。在過濾過程中，細濾網逐漸累積水中的臟物、雜質，形成過濾雜質層，由于雜質層堆積在細濾網的內側，因此在細濾網的內、外兩側就形成了一個壓差。當過濾器的壓差達到預設值時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應不斷流，清洗閥打開，清洗室及吸污器內水壓大幅度下降，通過濾筒與吸污管的壓力差，吸污管與清洗室之間通過吸嘴產生一個吸力，形成一個吸污過程。同時，電力馬達帶動吸污管沿軸向做螺旋運動。吸污器軸向運動與旋轉運動的結合將整個濾網內表面完全清洗干凈。整個沖洗過程只需數十秒鐘。排污閥在清洗結束時關閉。過濾器開始準備下一個沖洗周期。

3 循環水旁流過濾幾種方案對比分析（按1000m3/h處理能力考慮）（如表1）

4 結語

通過以上分析可以看出，自清洗網式過濾器比傳統的砂型過濾器在成本、占地面積、安裝維護人力、排污能耗、過濾效果方面都有巨大的技術優勢及推廣的價值。

參考文獻：

[1]火力發電廠設計技術規程DLT 5000-2000.endprint