除氟填料板結(jié)原因及處理策略

張永進(jìn) 石富生 汪澤 肖冠勛

廣東省深圳市坪山區(qū)龍?zhí)锼|(zhì)凈化廠 廣東 深圳 518000

引言

針對(duì)污水除氟工作的開(kāi)展，在一些地方中會(huì)使用到硫酸鋁等方法，現(xiàn)今在大多數(shù)的操作中已經(jīng)開(kāi)始使用活性氧化鋁，在實(shí)際的應(yīng)用中，前者所達(dá)到的除氟效果不盡如人意，但是后者的應(yīng)用價(jià)格較高，需要注重對(duì)活化再生工藝的研究，而轉(zhuǎn)變工作開(kāi)展所需成本大。針對(duì)廢水除氟工作的開(kāi)展，主要對(duì)一些人類生活中出現(xiàn)的含氟水資源進(jìn)行有效的處理，本文注重對(duì)除氟填料板結(jié)原因分析，結(jié)合實(shí)際工作開(kāi)展制定相應(yīng)的處理策略。

1 案例實(shí)施情況

本文以馬蹄瀝整治工程為例。馬蹄瀝整治工程處于深惠交界處，對(duì)河道干流實(shí)現(xiàn)總口截流的、污水直流的處理施工，并且在2019年時(shí)就已經(jīng)建設(shè)完成FMBR裝置投入使用，保障其出水COD、TP、NH3-N等多種指標(biāo)，都能夠符合相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)A）[1]。但是河流上游區(qū)域存在工廠，以及在歷史原因的影響下，導(dǎo)致進(jìn)水資源中含有較高的氟離子濃度，該工程在原有的FMBR裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的升級(jí)改造，增加了高效混凝沉淀池和四套活性氧化鋁填料吸附除氟系統(tǒng)，保障最終出水的氟離子濃度小于1mg/L，在實(shí)際運(yùn)行中出水氟離子平均濃度在0.4~0.6mg/L。在日常運(yùn)行過(guò)程中除氟效果逐漸降低，有日常的出水氟離子濃度0.45mg/L逐步上升到0.90mg/L，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)施設(shè)備逐步確認(rèn)檢查，發(fā)現(xiàn)4臺(tái)除氟罐活性氧化鋁填料嚴(yán)重板結(jié)，組織廠部人員對(duì)填料板結(jié)原因進(jìn)行分析解決填料班級(jí)問(wèn)題，通過(guò)處理使填料恢復(fù)吸附能力，保障出水水質(zhì)降低運(yùn)行成本[2]。

圖1 工藝流程圖

2 除氟填料板結(jié)原因及處理措施

2.1 除氟填料板結(jié)原因

在本次研究中，使用除氟填料的過(guò)程中，出現(xiàn)板結(jié)等問(wèn)題，主要是因?yàn)樵O(shè)備中進(jìn)水管沒(méi)有布水器，導(dǎo)致填料的實(shí)際應(yīng)用效率比較低，只有處于中間并低于產(chǎn)水管的填料，才可以將自身的除氟效果發(fā)揮出來(lái)。

在整體的應(yīng)用中，曝氣管與反洗進(jìn)水管低排管使用的是同一條管線，在完成再生之后，在打開(kāi)底部排水的過(guò)程中，需要將曝氣及時(shí)的關(guān)掉，此時(shí)的濾料經(jīng)過(guò)沉降之后就會(huì)產(chǎn)生濾層，經(jīng)過(guò)清洗之后，最終的懸浮物膠體無(wú)法及時(shí)將其排出，在使用氧化鋁填料的過(guò)程中，出現(xiàn)了板結(jié)現(xiàn)象[3]。

在罐體的使用過(guò)程中，缺乏觀察窗，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行和再生的過(guò)程中，無(wú)法對(duì)填料實(shí)際應(yīng)用情況加以觀察，更多是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作。

運(yùn)行中上進(jìn)水，下出水沒(méi)有布水器，水從中心流過(guò)，導(dǎo)致吸附的膠體物質(zhì)沉積到填料四周，最終形成結(jié)晶導(dǎo)致填料板結(jié)。

圖2 除氟操作設(shè)備

2.2 除氟填料板結(jié)處理措施

在出現(xiàn)除氟填料板結(jié)問(wèn)題之后，為了保障出水水質(zhì)，廠部組織人員對(duì)板結(jié)填料采用多種方法藥劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，盡快解決填料板結(jié)問(wèn)題，回復(fù)填料除氟能力。

圖3 不同方式處理板結(jié)效果

①使用鹽酸對(duì)出現(xiàn)板結(jié)的氧化鋁填料進(jìn)行浸泡，經(jīng)過(guò)四個(gè)小時(shí)填料會(huì)逐漸的溶解，鹽酸自身屬于強(qiáng)酸類型，在于氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)出現(xiàn)白色泡沫。②使用冰醋酸浸泡板結(jié)填料時(shí)，能夠溶解開(kāi)來(lái)，但是會(huì)產(chǎn)生較多的微溶物質(zhì)，懸浮物較多。③使用檸檬酸也可以溶解填料，最終得到的溶液清澈，且氧化鋁填料沒(méi)有明顯變化。

經(jīng)過(guò)上述的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最終得出使用檸檬酸溶液對(duì)板結(jié)填料的進(jìn)行處理，配置溶液pH控制2~3，對(duì)板結(jié)的填料進(jìn)行循環(huán)清洗，并保持pH在2~3之間，一直到所有的板結(jié)填料完成溶解[4]。

天生民而立之君，使司牧之，勿使失性。有君而為之貳，使師保之，勿使過(guò)度……天之愛(ài)民甚矣，豈其使一人肆于民上，以從其淫，而棄天地之性？必不然矣。

想要解決除氟填料使用中出現(xiàn)板結(jié)的問(wèn)題，可以采取以下方法：①在使用除氟罐時(shí)，需要在內(nèi)部增加使用填料支撐板布水器。②設(shè)備使用中需要將曝氣管線與反洗進(jìn)水管線有效分開(kāi)，曝氣管需要單獨(dú)走線，同時(shí)增加布?xì)馄鳌＂墼谶M(jìn)水管線的設(shè)計(jì)中增加布水器。④罐體增加觀察窗。⑤運(yùn)行過(guò)程中定期對(duì)填料進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有板結(jié)現(xiàn)象用檸檬酸浸泡曝氣，或進(jìn)行循環(huán)清洗。

3 除氟系統(tǒng)設(shè)備管理內(nèi)容及技術(shù)要求

3.1 除氟系統(tǒng)設(shè)備管理內(nèi)容

在除氟系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，運(yùn)行、操作、保養(yǎng)與維修有著自己的規(guī)律，按照特定工況完成運(yùn)轉(zhuǎn)，完成各項(xiàng)操作與維修保養(yǎng)，繼而保障設(shè)備始終處于較好的狀態(tài)下。在水泵的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中，在摩擦、高溫以及潮濕等化學(xué)效應(yīng)的作用下，無(wú)法避免長(zhǎng)期使用導(dǎo)致零部件磨損、配合失調(diào)，產(chǎn)量處于不斷下降，要準(zhǔn)確、及時(shí)、快速完成拆修工作，保障設(shè)備性能得到較好恢復(fù)，且始終處于工作運(yùn)轉(zhuǎn)中[5]。

要制定出完善的除氟設(shè)備操作施工流程，在運(yùn)行、維修人員的工作中，要熟練掌握各種操作設(shè)備，按照規(guī)定完成工作。結(jié)合說(shuō)明書(shū)與實(shí)際操作加以制定，完成各項(xiàng)工況的記錄。

結(jié)合設(shè)備說(shuō)明書(shū)的應(yīng)用和運(yùn)轉(zhuǎn)情況，制定出更好的保養(yǎng)工作條例，將其劃分為例行保養(yǎng)、定期保養(yǎng)、停放保養(yǎng)與換季保養(yǎng)。

除氟設(shè)備的應(yīng)用，要明確檢修工作周期，定期完成檢修操作。

加強(qiáng)對(duì)除氟設(shè)備的運(yùn)行情況記錄，掌握詳細(xì)的故障發(fā)生事件，及時(shí)的更換設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)已損壞等問(wèn)題。

3.2 除氟系統(tǒng)設(shè)備日常維護(hù)內(nèi)容

在設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中，要注重檢查立式離心排污泵的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，判斷運(yùn)行情況是否處于正常狀態(tài)。

注重對(duì)立式離心排污泵懸架在室內(nèi)的油位和濕度加以分析，要保障其始終處于油標(biāo)的l/3與2/3處。

注重對(duì)軸承應(yīng)用溫度的檢查，避免溫度超出70℃～120℃。

在設(shè)備檢修的過(guò)程中，要注重對(duì)立式離心排污泵進(jìn)、出水管路系統(tǒng)（管件、閥門）支撐機(jī)構(gòu)的檢查，判斷是否存在松動(dòng)，確保泵體不承受支撐力。

當(dāng)立式離心排污泵在運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月之后，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到了1000h之后，需要進(jìn)行潤(rùn)滑油的更換，而后每次達(dá)到500h之后，需要進(jìn)行潤(rùn)滑油的更換。

如果離心排污泵長(zhǎng)期不適用，需要及時(shí)地將水泵拆開(kāi)，并做好相應(yīng)的防銹處理操作，將其安裝之后進(jìn)行保存，便于后續(xù)使用。

在工作中注重對(duì)離心排污泵基礎(chǔ)緊固螺栓的情況應(yīng)用，以此保障彼此連接的可靠性。

當(dāng)設(shè)備使用的離心排污泵達(dá)到2000h之后，要進(jìn)行周期性的檢查，及時(shí)地將損壞的零件加以更新，保障其處于完好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

使用離心排污泵時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于斷電狀態(tài)時(shí)，管道內(nèi)部的液體會(huì)出現(xiàn)倒流，導(dǎo)致整個(gè)泵出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，需要注意的是，如果立式離心排污泵出現(xiàn)輸送高度差比較大的情況，要注重對(duì)逆止閥的應(yīng)用，避免出現(xiàn)回水倒流的問(wèn)題，注重對(duì)立式離心排污泵翻轉(zhuǎn)的控制應(yīng)用。

3.2.2 隔膜加藥泵日常維護(hù)注意事項(xiàng)。在工作開(kāi)展中，注重對(duì)隔膜式計(jì)量泵內(nèi)所添加的液壓油進(jìn)行檢查，查看計(jì)量是否充足，或者是出現(xiàn)排量過(guò)小的問(wèn)題。在添加使用液壓油時(shí)，需要關(guān)機(jī)進(jìn)行檢查，在加滿之后泵機(jī)啟動(dòng)后將其中的空氣排出，而后添加使用液壓油。

如果閥門的應(yīng)用出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致流量出現(xiàn)異常，長(zhǎng)期使用機(jī)泵，會(huì)導(dǎo)致球座在使用中出現(xiàn)黏附物，無(wú)法將閥門關(guān)閉，如果無(wú)法進(jìn)行完全的關(guān)閉，一部分的液體會(huì)進(jìn)入到管線中，嚴(yán)重影響正常吸入，導(dǎo)致泵達(dá)不到相應(yīng)的排量標(biāo)準(zhǔn)[6]。

要注重對(duì)隔膜的破裂狀態(tài)加以檢查，如果出現(xiàn)破裂的問(wèn)題，此時(shí)在柱塞推動(dòng)的作用下，液壓油無(wú)法正常的推動(dòng)隔膜進(jìn)行鼓動(dòng)操作，此時(shí)也無(wú)法開(kāi)展吸液和排液的操作，導(dǎo)致液體無(wú)法排出。需要進(jìn)行及時(shí)的更換并拆卸，使用全新的物件，及時(shí)的分析出現(xiàn)損壞的具體原因。

3.2.3 檸檬酸清洗注意事項(xiàng)。配置溶液戴好防護(hù)用品，溶液配置pH值2~3，用再生泵循環(huán)連續(xù)進(jìn)行清洗（同時(shí)打開(kāi)曝氣增加填料蠕動(dòng)），對(duì)清洗溶液連續(xù)監(jiān)測(cè)pH值，當(dāng)PH大于3時(shí)及時(shí)補(bǔ)充藥劑，PH回調(diào)到2~3之間，當(dāng)清洗溶液PH變化緩慢時(shí)，對(duì)板結(jié)填料進(jìn)行觀察，確認(rèn)全部恢復(fù)顆粒狀停止藥劑清洗；用中水對(duì)濾料反復(fù)進(jìn)行清洗、浸泡直至pH值達(dá)到6.5~7.0時(shí)備用。

4 結(jié)束語(yǔ)

在本研究的開(kāi)展中，注重對(duì)除氟填料板結(jié)問(wèn)題加以分析，通過(guò)探究工作開(kāi)展中出現(xiàn)除氟填料板結(jié)的原因，結(jié)合實(shí)際工作探究問(wèn)題出現(xiàn)的原因，借助多種方法的應(yīng)用，最終選擇出有效的處理方法。保障對(duì)人類水資源中的氟元素有效處理，為人們創(chuàng)造出更加安全的水質(zhì)，為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展提供保障作用，促使我國(guó)社會(huì)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。