工业循环冷却水使用过程中在冷却塔内和空气充分接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙和微生物,使系统黏泥增加,影响系统的换热效果。为减少系统黏泥,通常采用重力式无阀滤池（旁滤装置）来滤掉其中的部分悬浮物。虽然重力式无阀滤池具有结构简单、操作方便和工作可靠等优点,但存在排水量大、清砂不便等缺点[1]。利用滤网式过滤器过滤循环水可以较好地克服上述缺点,这一新型过滤器正逐步得到应用。
    1　重力式无阀滤池的工作原理和特点
    重力式无阀滤池过滤量一般为总循环水量的2%～5%,进水浊度要求小于20ｍｇ/Ｌ,示意图如图1所示。过滤原水先进入高位配水槽（常压）,经Ｕ形管进入虹吸上升管,再由内布水挡板均匀地布水于滤料层中,水自上而下通过滤料层过滤,过滤水从阻力配水系统进入集水器后,通过连通渠流到冲洗水箱———出水箱,当水位上升至出水管的喇叭口时,过滤后的清水就流入循环水池。
    滤池刚投入运行时,滤料层较清洁,水压损失小。运行一段时间后,滤料层中杂质逐步增多,水压损失随之增加,虹吸上升管中的水位慢慢升高。当虹吸上升管中的水位升高到虹吸辅助管管口时,水便从辅助管中急速流下,依靠水流的挟气和引射作用,通过抽气管不断带走虹吸管中的空气,使虹吸管形成真空,虹吸上升管中的水便大量地越过管顶,沿虹吸下降管落下,这时就开始了反冲洗过程。冲洗水箱的水经过连通渠、集水区和配水系统从下而上冲洗滤料层,冲洗废水通过虹吸管流入排水井后流至沟渠。在冲洗过程中,水箱的水位逐渐下降,当水位下降到虹吸破坏器缘口以下时,空气便迅速从虹吸破坏管进入系统,虹吸即被破坏,冲洗过程结束,过滤重新开始。反冲洗时间约5ｍｉｎ,每次反冲洗水量为冲洗水箱的存水量加上反冲洗过程中的进水量。
    重力式无阀滤池的滤料为石英砂,当水中含油时会封堵石英砂表面,使其失去吸附能力,因而不宜过滤含油水质。一旦水中混入油污,导致无阀滤池效率降低或失效,必须进行换砂或洗砂操作。
                 
    2　滤网式过滤器的工作原理和特点
    图2为滤网式过滤器的实物图。过滤原水从进水口流入过滤器,先经粗滤网,较大颗粒的悬浮物被拦截,使之不能进入细滤网内,对细滤网起到保护作用。粗滤后的水接着进入细滤网内部,经细滤网过滤后汇入出水口,送入循环水冷却塔,完成正常过滤程序[2]。
    过滤过程中,悬浮物不断积聚于细滤网的内表面。随着悬浮物的积聚,细滤网内外表面之间就形成了一个压力差,当压差不断增大,达到某一预定值（一般为0.05ＭＰａ,可以调整）时,排污阀就被打开,同时水力活塞释放压力,使得排污腔和吸污器总成管道中的压力迅速下降,从而在吸嘴上产生一股吸力,将细滤网内表面上的悬浮物吸入吸污器管道中,然后经水力马达进入排污腔,**后从排污阀排出过滤器,完成过滤器的反冲洗排污程序。
    在反冲洗过程中,系统进出水仍正常进行,由于水力活塞释放压力,使得吸污器在水流推动下向活塞方向做轴向运动,同时水力马达在水流驱动下带动吸污器做旋状运动。吸污器同时进行的轴向运动和旋状运动,加之吸嘴的强吸力,可以保证将细滤网内表面完全清洗干净。整个反冲洗过程仅持续10ｓ～15ｓ,排出水仅为过滤网内水的一部分（反冲洗时系统仍正常供水）,这样大大减少了水量的排放。反冲洗结束后,排污阀关闭,水力使活塞将吸污器推回原位,准备下一个反冲洗循环。
    滤网式过滤器整个运行过程采用ＰＬＣ自动控制,可以将工作信号输入中央控制室,实现远程控制和操作。
    3　两种过滤器的分析比较
                
    表1为重力式无阀滤池和滤网式过滤器的性能比较。由表1可得出:
    1）重力式无阀滤池体积大,反冲洗排水量大;滤网式过滤器体积小,反冲洗排水量小。
    2）重力式无阀滤池依靠高位水箱位差进行过滤,送出水压力低,只能流入循环水池;滤网式过滤器在密闭系统中运行,进出水压差一般为0.05ＭＰａ,并可以调整,经冷却塔冷却后再进入循环水池,可以改善系统的运行效果。
    3）重力式无阀滤池对进水浊度有一定要求,浊度过高造成系统反洗频繁,导致水的大量浪费;滤网式过滤器粗细滤网规格较多,可以根据水质情况进行选择,适用范围广。
    4）重力式无阀滤池反冲洗时系统不能正常供水;滤网式过滤器反冲洗时可以照常供水。
    5）重力式无阀滤池的滤料为石英砂,需要定期清洗,且清洗比较复杂;滤网式过滤器的过滤网采用不锈钢丝编织,使用寿命长,且更换操作简便。
    6）重力式无阀滤池操作方便,运行可靠;滤网式过滤器实行过程自动控制,操作维护方便。
    4　结束语
    滤网式过滤器在用于工业循环冷却水方面具有应用范围广、连续供水、体积小、操作维护方便和排水量小等优点。随着广大工业企业对节水节能的日益重视,滤网式过滤器的应用将为工业循环水提高浓缩倍数、进一步节水增效奠定基础。