摘要：保安過(guò)濾器聚丙烯濾袋價(jià)格較高、更換頻繁、消耗量大，通過(guò)采用表層清潔和深層清潔相結(jié)合的方式，清除濾袋表層截留的較大顆粒和內(nèi)層三維空間吸附的細(xì)小顆粒，實(shí)現(xiàn)濾袋的修復(fù)再利用，有效降低水處理運(yùn)行成本。                                                                                             

1  引言

保安過(guò)濾器主要用在預(yù)處理過(guò)濾之后，膜過(guò)濾設(shè)備之前，用來(lái)濾除濁度1度以上的細(xì)小微粒，以確保后續(xù)處理設(shè)備不受大顆粒物質(zhì)的損壞。過(guò)濾器主要由過(guò)濾筒體、不銹鋼加強(qiáng)網(wǎng)、濾袋等部件組成，液體滲透過(guò)所需要細(xì)度等級(jí)的濾袋即能獲得合格的濾液，雜質(zhì)顆粒被濾袋攔截。

兗礦集團(tuán)濟(jì)三煤礦礦井水處理系統(tǒng)使用的保安過(guò)濾器內(nèi)部安裝有16個(gè)雙層聚丙烯濾袋，濾袋的更換頻率較高，平均每天更換兩臺(tái)過(guò)濾器，即32個(gè)濾袋，總價(jià)值2944元，造成了材料成本消耗的持續(xù)偏高。濾袋清潔回用技術(shù)的研究應(yīng)用可以在保證水處理效果的基

礎(chǔ)上，改善濾袋消耗量偏高這一問(wèn)題，進(jìn)一步降低材料成本損耗。

2  技術(shù)操作流程

聚丙烯濾袋具有較好的耐酸堿性，其對(duì)濾液的過(guò)濾原理為表面過(guò)濾和深層過(guò)濾相結(jié)合，濾袋表層可直接截留較大顆粒，無(wú)紡纖維內(nèi)層的三維空間可截留吸附細(xì)小顆粒，根據(jù)這一特點(diǎn)，主要從表層清潔和深層清潔兩方面研究實(shí)施濾袋清潔回用技術(shù)。

2.1表層清潔

為有效清除濾袋內(nèi)部表層附著的大顆粒雜質(zhì)，需要在一定水壓下對(duì)濾袋表層進(jìn)行刷洗，在使用后的濾袋中選取一組重量相同的樣品，將其在 110 攝氏度左右熱空氣中烘干，標(biāo)記編號(hào)后分別在 0.25MPa、0.35 MPa、0.45 MPa 三種不同的水壓下，對(duì)濾袋進(jìn)行一至四遍刷洗，烘干后計(jì)算減輕的重量，試驗(yàn)結(jié)果如表1。

由表1可以看出，水壓越高，刷洗次數(shù)越多，雜質(zhì)減少量越大，去除效果越明顯，然而，水壓達(dá)到 0.45MPa、刷洗 4 次時(shí)，雜質(zhì)去除效果并沒(méi)有呈現(xiàn)顯著遞增，與水壓為 0.35MPa、刷洗 3 次時(shí)的清潔程度十分接近。

為分析是否存在濾袋原有材料結(jié)構(gòu)的破壞情況，進(jìn)行新濾袋空白試驗(yàn)，試驗(yàn)得出當(dāng)水壓達(dá)到0.45MPa或刷洗4次時(shí)，會(huì)造成濾袋原有材質(zhì)的損耗，破壞了濾袋結(jié)構(gòu)，將在一定程度上影響復(fù)用后的過(guò)濾性能。

綜合分析得出，選取0.35MPa水壓，對(duì)濾袋刷洗三次的表層清潔方法，既不會(huì)損壞濾袋原有材料結(jié)構(gòu)，又可以有效清除表層雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)人力物力的最優(yōu)化利用。

2.2深層清潔

濾袋內(nèi)層間隙處吸附截留的細(xì)小雜質(zhì)不易被水流刷洗去除，需要采取化學(xué)藥物浸泡的方式剝離。通過(guò)對(duì)濾袋附著的雜質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，測(cè)定到了碳酸鈣、氧化鐵、三氧化二鋁等化合物，剝離去除的最好藥劑是鹽酸，且聚丙烯濾袋具有較強(qiáng)的耐酸性，不會(huì)對(duì)濾袋本身造

成腐蝕破壞，因此選用鹽酸對(duì)濾袋進(jìn)行浸泡，其化學(xué)方程式如下：

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCL = 2AlCl3 + 3H20

使用純凈水對(duì)濾袋的壓力差進(jìn)行測(cè)定，新濾袋的平均壓力差為 0.2MPa。選取兩組表層清潔后的濾袋，浸泡試驗(yàn)前，每組濾袋的進(jìn)出水壓力差相同，在使用10%、20%、30%不同濃度的鹽酸浸泡不同時(shí)間后，再次測(cè)定進(jìn)出水壓力差，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，鹽酸濃度越高，浸泡時(shí)間越長(zhǎng)，濾袋清洗后的進(jìn)出水壓力差越接近新濾袋壓力差，也就是過(guò)濾性能越好，但濃度20%和30%的鹽酸浸泡20小時(shí)或30小時(shí)的清洗效果相同。

綜合分析得出，使用濃度為20%的鹽酸浸泡20小時(shí)后的濾袋深層清洗方法，其清潔效果最佳。

2.3末次清洗

在完成表層清潔和深層清潔步驟后，濾袋上可能還會(huì)存有部分未溶解物質(zhì)、松動(dòng)雜質(zhì)、殘余藥劑等，需要對(duì)濾袋進(jìn)行末次清洗，用清水沖洗兩遍，進(jìn)一步去除雜質(zhì)后，在110攝氏度左右熱空氣中

烘干，保持濾袋的尺寸穩(wěn)定性，完成濾袋清潔回用技術(shù)操作流程。

1  效果檢驗(yàn)

完成濾袋清潔回用技術(shù)操作流程后，需要對(duì)濾袋的雜質(zhì)重量、過(guò)濾性能等技術(shù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.1雜質(zhì)量

隨機(jī)選取三組樣品，對(duì)照濾袋使用前、使用后、清潔后的重量，得出平均雜質(zhì)去除率為86.65%，雜質(zhì)清除效果較顯著。

3.2過(guò)濾性能

使用純凈水對(duì)濾袋使用前、使用后、清潔后的進(jìn)出水壓力差進(jìn)行比較，得出清潔后濾袋的過(guò)濾器性能提升了80.77%，過(guò)濾性能得到了明顯提升。

保安過(guò)濾器聚丙烯濾袋清潔回用技術(shù)的清洗效果顯著，在不損壞濾袋原有材質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，完成了濾袋的回收復(fù)用，復(fù)新后的濾

袋與新濾袋相比，截留能力和使用壽命基本相同，完全適用于現(xiàn)場(chǎng)。

2  推廣應(yīng)用情況

將濾袋清潔回用技術(shù)應(yīng)用到兗礦集團(tuán)濟(jì)三煤礦礦井水處理系統(tǒng)運(yùn)行中，指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)濾袋的清潔回用工作，并跟蹤調(diào)查回用濾袋的使用情況。隨機(jī)抽取四組樣品，統(tǒng)計(jì)分析保安過(guò)濾器工作初始?jí)毫Σ?、開(kāi)罐換濾袋前的工作終止壓力差、濾袋使用時(shí)間，得出濾袋平均使用時(shí)間為 46 小時(shí)，壓力增速為 0.03 MPa/h。相同水力條件下，新濾袋的使用時(shí)間為53小時(shí)，壓力增速為0.029 MPa/h，回用濾袋使用壽命與新濾袋比較接近，且其對(duì)礦井水的過(guò)濾性能也基本相同，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況良好。

3  結(jié)論

保安過(guò)濾器聚丙烯濾袋清潔回用技術(shù)的應(yīng)用效果較好，可有效去除濾袋附著的雜質(zhì)，恢復(fù)提升其過(guò)濾性能，濾袋經(jīng)過(guò)清潔復(fù)新后，雜質(zhì)截留能力和使用壽命與新濾袋比較接近，完全可以替代新濾袋進(jìn)行回收再利用。同時(shí)，此技術(shù)投入成本不高，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)便，無(wú)需購(gòu)進(jìn)價(jià)格高昂的儀器和藥劑，技術(shù)成本遠(yuǎn)低于購(gòu)買(mǎi)新濾袋的費(fèi)用，解決了濾袋消耗量大、使用壽命低的難題，在保證出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上，節(jié)約了水處理運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)支降耗技術(shù)新的突破。