供应微孔陶瓷过滤器

微孔陶瓷过滤器

在我国的燃煤锅炉灰渣系统水力冲渣废水处理，通常采用脱水仓+浓缩池或捞渣机+浓缩池的方式进行，处理效果不稳定且运行费用较高，难以达到水的循环利用或达标排放的要求。

采用“沉淀+微孔陶瓷过滤器”处理燃煤锅炉废水与上述传统处理技术相比较，具有占地面积小、处理效果好、流程简单、运行维护费用低等优点。目前国内已有百多家燃煤锅炉采用“沉淀+微孔陶瓷过滤板”处理灰渣系统溢流废水，均能达到节能减排的效果。

 

2、微孔陶瓷过滤砖器

2.1概述

我公司生产的微孔陶瓷过滤器采用氧化铝、碳化硅、陶瓷颗粒、精制石英等为骨料，加用粘结剂和成孔剂压制成型，经1050~1350℃高温烧结而成。产品由许多大小分布均匀，且相互边贯的桥拱状开口微孔组成。当流体从微孔通过时，悬浮物质、胶体颗粒、大分子有机物被截留在微孔陶瓷过滤板的表面。该产品具有如下主要特性：

2.1.1、化学性能稳定，除氢氟酸外，对其他的腐蚀性液体均有优良的耐腐蚀性；

2.1.2、耐热性良好，不会产生热变形、软化、氧化作用，在800-1000℃时可使用；

2.1.3、气孔分布均匀，可按要求制成5-500微米的微孔孔径，可达陶瓷膜分离技术应用水准。

2.1.4、机械强度高，在液体压力作用下形状不变化，微孔不变形，莫氏硬度可达7级，使用寿命长；

2.1.5、无有害物溶出，不产生二次污染，易清洗再生，过滤周期长，过滤效果好等特点。

2.2、液-固、气-固系统的过滤与分离来讲，其过滤机理主要为：1、表面截留、惯性冲撞和扩散；2、敷膜层过滤。

2.2.1、表面截留：水中SS杂质颗粒由于比微孔孔道大而被捕捉，属表面过滤。截留只与杂质颗粒的大小有关，而与流速、流体浓度没有关系。

惯性冲撞：流经微孔陶瓷过滤微孔孔道的流体中的杂质颗粒，由于惯性而与微孔孔道壁接触而被捕捉。惯性冲撞与杂质颗粒直径的平方成正比，与流速及液体深度成反比。

2.2.2、敷膜层过滤：当流体流经微孔陶瓷过滤器时，大于过滤器微孔孔径的颗粒被截留在表面形成滤饼层，而这层滤饼相似于预涂层，这时过滤器既是过滤层，同时也相当于表面敷膜过滤的支撑层，滤后的水质也越来越好。

 

2.3、微孔陶瓷过滤器技术指标　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1

2.4、工艺流程图

 

2.5、过滤能力

根据Ruth过滤方程计算并经实测所得出微孔陶瓷过滤器对废水平均过滤速率见下表2：

　　　　　　　　微孔陶瓷过滤器对灰渣处理效果　　　　　　　　　表2

平均过滤速率（m3/m2.h）	100	500	250	100	50	20
废水含悬浮物浓度（mg/L）	1.1	2.2	3.8	4.5	6	13

 

 

 

废水SS浓度在500~800mg/L灰渣堆积厚度过滤效果

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3

废水SS浓度500~800mg/L	微孔陶瓷过滤器表面堆积粉煤灰厚度（cm）
平均过滤速率（t/m2.h）	12	10	8	6	4	0
	0.6	1.2	1.9	2.8	3.6	5

 

从表2可以看出，微孔陶瓷过滤板对废水的过滤滤速随废水中所含悬浮物浓度的增大而降低，但即使在废水中悬浮物浓度高达500~800mg/L情况下，其平均过滤滤速仍达1.1t/m².h。此外，表3显示在微孔陶瓷过滤板被废水中的颗粒物完全堆埋情况下仍具有一定过滤能力。其原因在于废水中的颗粒物是一种无机多孔材料，其本身就是一种过滤介质，即使堆积到一定程序，废水仍能在其微小孔隙中过滤。

2.5、过滤水质

微孔陶瓷过滤器的微孔孔径仅设30-100μm，而废水中悬浮物粒径仅有60-75%大于其孔径，但微孔陶瓷过滤板却能有效截留废水中90-97%的悬浮物，这是由于锅炉废水中的悬浮物是硬性颗粒，实践证明，在过滤液体时，微孔陶瓷过滤板能够收集直径为最小孔径1/10以上的硬性颗粒，即使颗粒小于微孔陶瓷过滤板的最小孔径，但由于微孔陶瓷过滤板内部气孔是桥拱状且相互连通，这部分颗粒也完全能够截留或通过，不易在微孔陶瓷过滤板内部形成堵塞现象。而且在过滤初期，仅有微孔陶瓷过滤板是主要过滤介质，但随过滤时间的延长，堆埋的过滤板表面的灰渣层增厚，形成自滤层（相似于敷膜予涂层）或掉入集灰沟内，使出水水质越来越好，随着过滤不断进行，自滤层厚度逐渐增加，阻力增大，过滤池液面逐渐上升，达到衡定值。当滤池水位超过衡定值，水位逐渐上升超过保护高时，说明滤池积灰过多，阻力过大，应尽快清灰还原。因此，微孔陶瓷过滤板和灰渣层一起共同组成的过滤层能有效截留废水中大部分悬浮物。即使过滤池进水浓度过高，但是由于微孔陶瓷过滤板的特性和自滤层的共同作用，对微孔陶瓷过滤板的出水水质不会产生影响，但是，进水浓度过高必然导致过滤池负荷增大，清灰还原周期也要大大缩短，不利于微孔陶瓷过滤器的长期稳定运行。

2.6、处理流程

2.6.1、含煤废水处理

含煤废水，主要是煤场加湿冲洗水、栈桥冲洗水和煤场雨水等，这部分废水悬浮物浓度较高，颗粒物细的多粗的少，雨季水量较多一些。

处理流程如下　　　　　　　　　　　　　　　　　循环水↓排污来水

含煤废水               自流　　　　　　　自流　　　　泵升压至

————→平流式自然沉淀——→微孔陶瓷滤器——→清水池————→

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 循环使用

含煤废水中，主要含有煤泥。煤泥的比重一般为1.5～1.6g/cm³。煤泥中固体物质以无机组分为主，主要成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、CaO。SiO₂约占50~60%，Fe₂O₃约占3～5%，Al₂O₃约占20~27%，CaO约占0.2~0.4%，MgO约占0.8~1.2%。有机污染物根据煤种不同而异，COD浓度一般为300~2000mg/L。通过测定，输煤冲洗水中，SS浓度一般为2000~5000Mg/L，SS粒径见表4，煤泥不同粒径在10℃时静态沉降速度如表5。

表4

表5

 

从表5中可知，输煤冲洗废水流入初沉池经数小时沉降后，进入二沉池的煤泥水SS粒径大部分在0.01mm以下，SS浓度经调查一般均小于1000mg/L。由于SS粒径小，同时污水中存在胶状物质，污水浊度一般在150~600NTU，因此单靠自然沉降无法净化，传统处理工艺中一般采用投加混凝剂和助凝剂完成混凝和絮凝架桥作用实现固液分离，使煤水净化回用。且在加速沉淀后还必须进入含煤废水处理站用过滤器方式进行处理，这种处理方式总体占地面积大，且运行费用较高；而采用微孔陶瓷过滤板处理含煤废水，过滤池的进水浊度只要求SS800mg/L左右，因此只要求4小时左右的沉淀时间，大大减少了沉淀池的占地面积，同时本体占地面积也很小，不管是在南方还是在北方的严寒天气下都有适用的空间，投资少，运行方式简单，运行费用低。

性能比较

微孔陶瓷过滤板不同于普通的平流沉淀+后续过滤方案或目前的如过滤板或膜处理方案，是一种性价比极高的处理方式。它的优势体现在以下几个方面：

3.1、占地面积

在锅炉的含煤废水处理中，目前无论后续采用何种处理方式，沉淀是必不可少的程序，而且由于后续处理方式对进水水质的要求较高，通常要求较长的沉淀时间，导致沉淀池面积较大，而采用对进水水质的要求为SS1000mg/L左右，根据含煤废水的特性，实际只需要4小时左右的沉淀即可达到要求，大大减少了沉淀池面积，同时高效微孔陶瓷过滤器可与沉淀池顺流合建，不需另设管首和水泵提升。

3.2运行成本目前所用的处理锅炉含煤废水及冲灰渣水的工艺中，很多工艺包括了加药及频繁的反冲洗作业流程，每年的运行费用高达数十万元以上，更不用说膜处理方式需要经常性的更换膜所带来的运行费用了。而微孔陶瓷过滤板是一种纯物理自然过滤的方式，在运行中不需要加药和反冲洗，只需要在过滤池的运行周期达到后对滤池进行清灰（渣）还原，平均每年清灰（渣）还原仅需要3-4次，而且方式简便可行，运行费用比其它设备运行少60%以上。

3.3运行效果

从运行效果的角度看，也许锅炉废水经微孔陶瓷过滤板处理后的水质不如某些处理方式，如膜法处理方式，但是，不可否认的是无论是处理电力含煤废水还是冲灰渣水，采用微孔陶瓷过滤板均能达到或超过电厂闭路循环运行的技术要求，因此它是一种实用性极好的产品。

3.4投资

采用微孔陶瓷过滤板处理锅炉含煤废水和冲灰渣水仅是在土建基础上加上微孔陶瓷过滤板的采购，安装费用。整体投资比其他处理方式节省投资约40%。

 

4、  微孔陶瓷过滤器的应用情况

该产品自投放市场以来，已在全国十几个省市的百多家电厂及工厂的包括煤场废水和渣系统溢流水、锅炉脱硫除尘等废水处理工程中被选用，在正常运行环境下，都取得了良好的处理效果。不论从应用情况还是市场前景来说，该产品都是目前解决电厂煤场废水和渣系统溢流水、锅炉脱硫除尘等废水处理问题的最佳选择。