工業(yè)電動(dòng)濾水器在海水淡化中的應(yīng)用與控制設(shè)計(jì)

       隨著海水淡化產(chǎn)業(yè)的工藝改進(jìn)，超濾工藝更多的運(yùn)用到海水淡化工藝設(shè)計(jì)中，工業(yè)電動(dòng)濾水器作為保護(hù)超濾裝置的主要設(shè)備，其工藝設(shè)計(jì)及控制設(shè)計(jì)的優(yōu)劣可直接影響到超濾的運(yùn)行情況。
       海水淡化作為一種解決水資源短缺的重要戰(zhàn)略手段，在世界范圍內(nèi)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。反滲透以其投資成本低、運(yùn)行靈活、技術(shù)可靠等優(yōu)勢(shì)被廣泛使用�，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的海水淡化工藝中，雙膜法的設(shè)計(jì)越來(lái)越成為主流。壓力式超濾以其占地面積小，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，可減輕反滲透膜元件的工作負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行以及更高的膜通量條件下運(yùn)行，從而廣泛的用于反滲透的預(yù)處理中。然而超濾要安全穩(wěn)定的運(yùn)行，其前置的工業(yè)電動(dòng)濾水器是非常重要的。
1、工業(yè)電動(dòng)濾水器的應(yīng)用
       工業(yè)電動(dòng)濾水器起源于農(nóng)業(yè)灌溉，過(guò)濾原水中的沙石。近年來(lái)在水處理行業(yè)得以普遍應(yīng)用，當(dāng)前壓力式超濾膜的材質(zhì)不管是內(nèi)壓的還是外壓的，不外乎pp,PVDF,PES這類主流材料，當(dāng)進(jìn)入超濾組件中的水含有顆粒物時(shí)，則會(huì)劃傷超濾膜表面的過(guò)濾皮層，通常認(rèn)為表面破損超過(guò)3um即為斷絲現(xiàn)象，從而導(dǎo)致超濾產(chǎn)水水質(zhì)發(fā)生變化，例如濁度上升，SDI值超標(biāo)，污染后續(xù)工藝設(shè)備。為了保證超濾膜的穩(wěn)定運(yùn)行，工業(yè)電動(dòng)濾水器開(kāi)始應(yīng)用到超濾系統(tǒng)的前置處理中。
2、工業(yè)電動(dòng)濾水器的分類
2.1疊片過(guò)濾器
       疊片過(guò)濾器是采用兩邊刻有大量一定微米尺寸的溝槽的薄薄的塑料疊片，一串同種模式的疊片疊壓在特別設(shè)計(jì)的內(nèi)撐上。通過(guò)彈簧和液體壓力壓緊時(shí)，疊片之間的溝槽交叉，從而制造出擁有一系列獨(dú)特過(guò)濾通道的深層過(guò)濾單元，這個(gè)過(guò)濾單元裝在一個(gè)耐壓腐蝕的濾筒中形成過(guò)濾器。
2.2網(wǎng)式過(guò)濾器
       網(wǎng)式過(guò)濾器是采用線隙式或者編織網(wǎng)式不銹鋼濾芯，作為過(guò)濾元件，幾個(gè)濾芯放在一個(gè)過(guò)濾器外殼內(nèi)。過(guò)濾方式為：未經(jīng)過(guò)濾的液體流入網(wǎng)式過(guò)濾器，從過(guò)濾器濾芯的內(nèi)部流到濾芯的外部，這樣一來(lái)，液體中的污染顆粒就被攔截到濾芯的內(nèi)部。
3、工業(yè)電動(dòng)濾水器的選用
       目前主流的工業(yè)電動(dòng)濾水器分為網(wǎng)式過(guò)濾器和疊片過(guò)濾器，網(wǎng)式過(guò)濾器以其占地面積小，過(guò)濾水量大為顯著優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)網(wǎng)式過(guò)濾器一般為內(nèi)源反洗，自耗水量低。但是網(wǎng)式過(guò)濾器不管是楔形網(wǎng)、還是編織網(wǎng)，他的過(guò)濾方式僅是一層過(guò)濾網(wǎng)，對(duì)于部分異形物或條形物攔截率不高，而且用于海水淡化工藝上，過(guò)濾網(wǎng)材質(zhì)必須選擇SS22053材質(zhì)以上的，故價(jià)格也比較昂貴。而疊片過(guò)濾器整個(gè)過(guò)流件材質(zhì)為塑料材質(zhì)，接觸海水的彈簧采用高鉬鋼或者雙相不銹鋼，同時(shí)在表面過(guò)濾的基礎(chǔ)上還有深度過(guò)濾，可以很好地保證過(guò)濾精度。因此疊片工業(yè)電動(dòng)濾水器在海水淡化上應(yīng)用更為廣泛一些。
       疊片過(guò)濾器可按照要求的過(guò)濾精度選擇相應(yīng)精度的疊片，按照要求的水量選擇相應(yīng)尺寸的過(guò)濾器。對(duì)于其控制可以簡(jiǎn)單的分為過(guò)濾運(yùn)行和反洗過(guò)程。當(dāng)海水淡化預(yù)處理的方案是絮凝沉淀池和V型濾池的組合時(shí)，出水的水質(zhì)就會(huì)比較好，通常濁度可以在3度以下，因此，工業(yè)電動(dòng)濾水器在這種水質(zhì)情況下，可以設(shè)置比較長(zhǎng)時(shí)間的間隔反洗。工業(yè)電動(dòng)濾水器的反洗控制與工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系，直接涉及到控制的可實(shí)現(xiàn)性和操作便捷性。
4、工業(yè)電動(dòng)濾水器工藝設(shè)計(jì)及控制設(shè)計(jì)
常用的幾種工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方式如下：
       疊片過(guò)濾器與超濾布置分為母管制連接和單元制連接，工業(yè)電動(dòng)濾水器的控制反洗方案又分為內(nèi)源反洗和外源反洗。
       根據(jù)幾家過(guò)濾器廠家技術(shù)手冊(cè)的計(jì)算得出：內(nèi)源反洗方案的耗水比較少，也比較節(jié)省投資和運(yùn)行能耗。母管制和單元制相比，母管制的工藝可以互為備用，穩(wěn)定性比較高，單元制的控制比較簡(jiǎn)單，但是不能備用。若疊片過(guò)濾器母管制連接，并采用內(nèi)源反洗方案，則可設(shè)計(jì)方案一：
       要實(shí)現(xiàn)工業(yè)電動(dòng)濾水器能夠反洗，則出水母管時(shí)刻要保持滿足反洗的壓力，通常維持壓力在3bar。然而后續(xù)的超濾設(shè)備的運(yùn)行壓力一般在1.5bar左右，所以超濾前面必須設(shè)置調(diào)節(jié)閥或者減壓閥，來(lái)控制壓力對(duì)超濾產(chǎn)生超壓影響，這樣的一種運(yùn)行方案將工業(yè)電動(dòng)濾水器進(jìn)水泵的部分揚(yáng)程就損失掉了，比較耗能，同時(shí)增加了投資。可設(shè)計(jì)方案二：
       出水母管出口裝設(shè)一只調(diào)節(jié)閥，并設(shè)置旁路，平時(shí)工業(yè)電動(dòng)濾水器正常運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)水通過(guò)旁路管路進(jìn)入到超濾系統(tǒng)中。當(dāng)需要反洗時(shí)，通過(guò)壓差或者時(shí)間控反洗。關(guān)閉旁路，調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)母管壓力，實(shí)現(xiàn)滿足工業(yè)電動(dòng)濾水器反洗的所需求的壓力，這種設(shè)計(jì)方案在旁路開(kāi)啟時(shí)，會(huì)對(duì)超濾產(chǎn)生水錘作用�？梢�(jiàn)在工業(yè)電動(dòng)濾水器與超濾分別母管制的情況下，做成內(nèi)源反洗對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響比較大，需要詳細(xì)的考慮細(xì)節(jié)。故在這種工藝系統(tǒng)下，采用外源反洗方案，但是也不推薦工業(yè)電動(dòng)濾水器做單獨(dú)控制，單獨(dú)控制需要增加就地設(shè)備，并且使邏輯控制復(fù)雜了，增加編程人員的邏輯負(fù)擔(dān)。如果將母管制的系統(tǒng)按照單元制的控制去實(shí)現(xiàn)，也就是過(guò)濾器與超濾仍然一一對(duì)應(yīng)的同時(shí)控制反洗、停機(jī)動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)分組洗，而不用組內(nèi)每個(gè)濾頭單獨(dú)設(shè)置三通閥來(lái)控制每個(gè)濾頭反洗。以此降低控制難度和運(yùn)行難度。如果單元制的工藝布置，在過(guò)濾器的選型中，需要考慮的是，每個(gè)濾頭的產(chǎn)水量如何匹配，為了防止濾頭反洗在投運(yùn)時(shí)對(duì)產(chǎn)水水量、和產(chǎn)水壓力產(chǎn)生的波動(dòng)，選小一規(guī)格的濾頭，多設(shè)置幾個(gè)濾頭，每個(gè)濾頭的產(chǎn)水量下來(lái)了，反洗時(shí)候?qū)ο到y(tǒng)的沖洗比較小，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定是比較有保障的。
       隨著海水淡化的興起，超濾系統(tǒng)工藝的應(yīng)用，只有更好的處理好進(jìn)膜前的水，才可以減少后續(xù)膜組件的投資，并維持其穩(wěn)定運(yùn)行，工業(yè)電動(dòng)濾水器雖然只是預(yù)處理中的一個(gè)小組成，但其良好的選型和控制是超濾工藝穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。