一种深度反洗过滤器及反洗方法与流程

技术领域：

本发明涉及油田污水处理设备领域，具体地说是一种深度反洗过滤器及反洗方法。

背景技术：
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在三采注聚工程的进行中，油田含聚合物的污水处理一直是人们致力于研究和解决的对象，由于水质不稳定，水中聚合物含量较高，传统的石英砂过滤器反洗方式普遍存在反洗用水量大，布水不均匀，反洗不彻底，滤料板结等问题。

技术实现要素：
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为了解决上述问题，本发明提供一种深度反洗过滤器及反洗方法。

本发明的技术方案是：一种深度反洗过滤器，包括罐体和搅拌器，搅拌器通过法兰连接罐体上部的中心筒，中心筒上部设有上连接管，上连接管上部的中心筒内设有上隔板、下隔板和中心管，中心筒、上隔板、下隔板和中心管均采取连续焊接密封固定连接，中心筒位于罐体封头部分四周连接均布的筛管，筛管与上连接管连通，与中心管内部空间不连通，搅拌器的搅拌轴通过填料密封穿过中心管进入罐体下部；

罐体下部设有支撑板，支撑板将罐体下封头部分和罐体上部间隔开，支撑板上设有均布的滤帽，滤帽上部铺设一层砾石，砾石上部铺设一层石英砂滤料，在石英砂滤料的高度范围内，搅拌轴上连接有桨叶；

支撑板下部的罐体封头底部设有下连接管，下连接管通过阀门分别并联有出水管线、反洗进水管线、压缩空气管线和加药管线，上连接管通过阀门分别并联有进水管线和反洗出水管线，上连接管和下连接管上分别设有压力表。

搅拌轴底部通过轴承连接轴承座，轴承座固定连接在支撑板上，在轴承的外部设有一个压盖，压盖与搅拌轴之间设有密封圈，压盖与支撑板通过密封垫螺栓连接。

在中心管上部的中心筒管壁上设有自动排气阀。

所述的滤帽上部铺设一层砾石，砾石上部铺设一层石英砂滤料，砾石的直径范围在1.8-2.4之间，砾石的铺设厚度在200-300mm之间；石英砂滤料的铺设厚度在1200-1300mm之间，石英砂滤料的直径范围在0.8-1.2mm之间。

一种深度反洗过滤器的反洗方法，其步骤包括：

1、在过滤器过滤一段时间以后，上连接管上的压力表和下连接管上的压力表显示的压力差达到一定数值时，说明过滤器内的石英砂滤料的纳污能力达到饱和程度，此时需要对滤料进行反洗再生，反洗时，首先关闭进水管线和出水管线上的阀门，开启反洗出水管线和反洗进水管线的阀门，打开加药管线阀门，向下连接管内注入聚合氯化铝溶液，注入量达到设定值时，关闭加药管线的阀门，通过变频控制反洗泵，向下连接管内和罐体内小流量注入反洗水，此时注入含有聚合氯化铝溶液的反洗水量需充满石英砂滤料所在的罐体高度，同时开启搅拌器进行搅拌，附着在石英砂滤料表面的胶粒在聚合氯化铝净化作用下和搅拌器的搅拌作用下与水体破除稳定性并形成微小的絮团；

2、搅拌器搅拌15min～20min，聚合氯化铝与污水充分反应，开启压缩空气管线阀门，向罐体内注入压缩空气，压缩空气通过滤帽均匀的通过石英砂滤料层向上浮动，搅拌器同时运行，破除稳定的微小絮团在气泡的冲击、携带作用下脱离石英砂滤料层上升到罐体顶部，通过筛管、上连接管和反洗出水管线排出，分离出来的气泡通过自动排气阀排出，防止聚集在罐体产生气阻顶部影响过滤；

3、开启反洗泵，通过变频缓慢提高反洗水的流量，防止突然提高的反洗流量将石英砂滤料冲出罐体或堵塞在筛管上，至反洗最大流量后反洗5～10min，同时压缩空气继续注入，搅拌器同时开启进行搅拌；

4、搅拌器停止搅拌，压缩空气停止注入，逐渐降低反洗水流量至停止，逐渐降低流速的反洗水使反洗再生的石英砂滤料平稳回落堆积在罐体内重新形成厚度均匀的过滤层，反洗结束。

本发明具有如下有益效果：通过对石英砂滤料层注入净化药剂聚合氯化铝与污水中的胶粒进行净化作用，和搅拌器对石英砂滤料层的搅动、分散混合，附着在石英砂滤料表面的胶粒与水体破除稳定性并形成微小的絮团，在压缩空气被滤帽分割后形成的气泡的冲击、携带作用下，絮团与石英砂滤料层分离上升流出罐体外，反洗后在逐渐降低的反洗水流量的作用下，石英砂滤料平稳回落堆积在罐体内重新形成厚度均匀的过滤层，利用化学药剂、物理搅拌同时作用在石英砂滤料上，提高了石英砂滤料反洗再生强度，反洗更加彻底，提高了石英砂滤料的使用寿命，提高过滤水质，分部变频调节反洗水的流量，降低了反洗水总用量，节能降耗。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

附图2是附图1的a处放大图。

图中1-罐体，2-搅拌器，3-上隔板，4-上连接管，5-中心筒，6-中心管，7-筛管，8-下隔板，9-搅拌轴，10-桨叶，11-石英砂滤料，12-砾石，13-滤帽，14-支撑板，15-填料密封，16-下连接管，17-出水管线，18-反洗进水管线，19-压缩空气管线，20-加药管线，21-反洗出水管线，22-进水管线，23-压盖，24-轴承座，25-自动排气阀,26-压力表。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1结合图2所示，一种深度反洗过滤器，包括罐体1和搅拌器2，搅拌器2通过法兰连接罐体1上部的中心筒5，中心筒5上部设有上连接管4，上连接管4上部的中心筒5内设有上隔板3、下隔板8和中心管6，中心筒5、上隔板3、下隔板8和中心管6均采取连续焊接密封固定连接，中心筒5位于罐体1封头部分四周连接均布的筛管7，筛管7与上连接管4连通，与中心管6内部空间不连通，搅拌器2的搅拌轴9通过填料密封15穿过中心管6进入罐体1下部，中心管6和填料密封15部分相对形成半封闭的空间，过滤水流和反洗水流不会对填料密封15产生水流冲击，石英砂滤料也不会流入到填料密封15位置，使得填料密封15部分的流体相对稳定，有利于保持填料密封15的密封性；

罐体1下部设有支撑板14，支撑板14将罐体1下封头部分和罐体1上部间隔开，支撑板14上设有均布的滤帽13，滤帽13上部铺设一层砾石12，砾石12上部铺设一层石英砂滤料11，在石英砂滤料11的高度范围内，搅拌轴9上连接有桨叶10；

支撑板14下部的罐体1封头底部设有下连接管16，下连接管16通过阀门分别并联有出水管线17、反洗进水管线18、压缩空气管线19和加药管线20，上连接管4通过阀门分别并联有进水管线22和反洗出水管线21，上连接管4和下连接管16上分别设有压力表26。

搅拌轴9底部通过轴承连接轴承座24，轴承座24固定连接在支撑板14上作为搅拌轴9的下部转动支撑，提高搅拌轴9的轴向刚度，在轴承的外部设有一个压盖23，压盖23与搅拌轴9之间设有密封圈，压盖23与支撑板14通过密封垫螺栓连接，外部杂物不易进入轴承部位，提高轴承的使用条件。

在中心管6上部的中心筒5管壁上设有自动排气阀25。

所述的滤帽13上部铺设一层砾石12，砾石12上部铺设一层石英砂滤料11，砾石12的直径范围在1.8-2.4之间，砾石12的铺设厚度在200-300mm之间；石英砂滤料11的铺设厚度在1200-1300mm之间，石英砂滤料11的直径范围在0.8-1.2mm之间，搅拌器2的桨叶10在搅拌时，可将颗粒较小的石英砂滤料11搅起分散混合，颗粒较大的砾石12层不会被搅动，稳定的砾石12层可保护滤帽13不会在搅动旋转的石英砂滤料11磨损，同时为石英砂滤料11提供支撑作用。

一种深度反洗过滤器的反洗方法，其步骤包括：

1、在过滤器过滤一段时间以后，上连接管4上的压力表26和下连接管16上的压力表26显示的压力差达到一定数值时，说明过滤器内的石英砂滤料11的纳污能力达到饱和程度，此时需要对滤料进行反洗再生，反洗时，首先关闭进水管线22和出水管线17上的阀门，开启反洗出水管线21和反洗进水管线18的阀门，打开加药管线20阀门，向下连接管16内注入聚合氯化铝溶液，注入量达到设定值时，关闭加药管线20的阀门，通过变频控制反洗泵，向下连接管16内和罐体1内小流量注入反洗水，此时注入含有聚合氯化铝溶液的反洗水量需充满石英砂滤料11所在的罐体高度，同时开启搅拌器2进行搅拌，附着在石英砂滤料11表面的胶粒在聚合氯化铝净化作用下和搅拌器2的搅拌作用下与水体破除稳定性并形成微小的絮团；

2、搅拌器2搅拌15min～20min，聚合氯化铝与污水充分反应，开启压缩空气管线19阀门，向罐体内注入压缩空气，压缩空气通过滤帽13均匀的通过石英砂滤料11层向上浮动，搅拌器2同时运行，破除稳定的微小絮团在气泡的冲击、携带作用下脱离石英砂滤料11层上升到罐体1顶部，通过筛管7、上连接管4和反洗出水管线21排出，分离出来的气泡通过自动排气阀25排出，防止聚集在罐体产生气阻顶部影响过滤；

3、开启反洗泵，通过变频缓慢提高反洗水的流量，防止突然提高的反洗流量将石英砂滤料11冲出罐体或堵塞在筛管7上，至反洗最大流量后反洗5～10min，同时压缩空气继续注入，搅拌器2同时开启进行搅拌；

4、搅拌器2停止搅拌，压缩空气停止注入，逐渐降低反洗水流量至停止，逐渐降低流速的反洗水使反洗再生的石英砂滤料11平稳回落堆积在罐体1内重新形成厚度均匀的过滤层，反洗结束。

通过对石英砂滤料层注入净化药剂聚合氯化铝与污水中的胶粒进行净化作用，和搅拌器对石英砂滤料层的搅动、分散混合，附着在石英砂滤料表面的胶粒与水体破除稳定性并形成微小的絮团，在压缩空气被滤帽分割后形成的气泡的冲击、携带作用下，絮团与石英砂滤料层分离上升流出罐体外，反洗后在逐渐降低的反洗水流量的作用下，石英砂滤料平稳回落堆积在罐体内重新形成厚度均匀的过滤层，利用化学药剂、物理搅拌同时作用在石英砂滤料上，提高了石英砂滤料反洗再生强度，反洗更加彻底，提高了石英砂滤料的使用寿命，提高过滤水质。