哈希 Filtrax 采样预处理系统不是一台分析仪,它守在分析仪的上游。在线水质监测这条链路里,取样、预处理、分析、数据采集四段中,预处理最不起眼,出问题的概率却最高——仪表漂移、校准失败、运维工单里大半能追到水样本身。Filtrax 处理的就是水样从取水点走到仪表进样口这一段。
Filtrax 的技术路线是用超滤取代沉砂、滤网或者砂滤柱。核心是一支特殊高分子材料制成的超滤膜,截留粒径约 0.15μm。这个尺度已经低于水中绝大多数悬浮颗粒和胶体,透过膜的水样接近澄清,下游仪表的光路、比色池和电极不容易被污染。靠光学法或电极法测 COD、氨氮、总磷的在线仪表,进样中悬浮物含量的高低,直接决定校准周期的长短。
供样的连续性由两个蠕动泵保证。两台泵交替工作,轮流从过滤容器里抽取样品,一路在抽的时候另一路休整,出水是连续的,不会出现单泵系统那种抽一下停一下的脉冲感。膜组件本身带空气清洗,靠压缩空气把附着在膜表面的滤饼层抖落,人工拆洗的次数因此能压下来不少。
Filtrax 是一整套系统,出厂时按控制单元和过滤容器两件分开供货,参数也要分开看。下面这张表是整机的公开指标,选型时值得逐行对一遍。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 样品流速 | 约 900mL/h |
| 电源要求 | 230VAC±10%,50-60Hz |
| 样品温度 | 5~40℃ |
| 环境温度 | -20~40℃ |
| 机箱防护等级 | IP55(可室外安装) |
| 控制单元尺寸 | 430×530×220mm |
| 过滤容器尺寸 | 92×500×340mm |
| 整机重量 | 41kg |
| 样品吸入管 | 5 米,带加热 |
| 样品传输管(可选) | 2 米不加热;10 米 / 20 米 / 30 米带加热 |
型号上只有一个主体 Filtrax,没有量程或口径的派生,规格差别集中在样品传输管这一项。2 米不加热版本适合取样点紧贴仪表间、当地冬季不结冰的场合;10 米、20 米、30 米三个加热规格对应取样点与站房拉开距离的现场。管越长,管内样品的停留时间和加热负荷越需要掂量,样品流速约 900mL/h 这个量级意味着管路容积直接变成传输滞后,这一点在设计阶段就要算。
凡是取样点与分析仪不在同一位置、水样又没法直接进仪表的地方,都是 Filtrax 的适用面。地表水断面的自动监测站、市政污水处理厂的进出水口、工业废水总排口是最典型的三类现场,共同点是水样里始终有悬浮物,而下游仪表不允许这些悬浮物进样。
这几类现场的差别在于维护强度。地表水站的水样相对温和,含砂量低,膜的检查间隔可以按标准周期走;污水厂出水口的生物膜和细小絮体多,膜面更容易积泥;工业排口的变量最大,上游生产切换会直接改变水样性质,维护节奏得按最不利工况来定。
Filtrax 的安装分两段:过滤容器必须落到水里有代表性的位置,控制单元装在岸上或者站房一侧,两者之间由采样管连起来。整机 41kg,控制单元 430×530×220mm,过滤容器细长,尺寸 92×500×340mm,不是随便挂墙就能应付的量级,支架、基础或者立杆要提前定下来。现场多半这么装:容器入水,机箱上墙,管路沿桥架走。
温度是这个系统最容易踩的一条线。样品温度要求 5~40℃,环境温度允许 -20~40℃,两端都不宽裕。夏季室外机箱内部温度会明显高于环境温度,机箱的朝向和通风条件要提前考虑;冬季靠加热吸入管和加热传输管维持管路畅通,此时功耗上升,供电线路的截面和保护配置要留出余量。
环保监管这些年盯的重点变了。过去查的是排口有没有装在线设备,现在查的是数据有效性——有效数据获取率、比对合格率、异常数据的判定依据,都进了考核。这个变化往上推,压力落在预处理环节:仪表本身再准,只要进样带悬浮物导致一次校准漂移,整月的数据有效率就受影响。
落到具体工艺环节,有几个变化看得比较清楚。
北方现场的 -20℃ 环境温度下限,把加热吸入管从可选项变成了必须项;仪表集中到站房以后,10 米、20 米、30 米这几档加热传输管的用量,已经远超 2 米不加热版本。
华东一家 10 万吨/日的市政污水厂,出水口装了氨氮和总磷在线分析仪,取样点在消毒渠之前。运行一段时间后,仪表比色池和进样管路里积了一层细絮体,校准漂移频繁,运维班组每周都要拆管清洗。
改造方案是把 Filtrax 的过滤容器下放到出水渠里,控制单元固定在渠边立杆上,5 米加热吸入管入水,再用 20 米加热传输管把澄清样品送进站房内的分析仪,原水不再直接进表。
改造后的直接变化是进样清澈度提高,比色池清洗周期从每周延长到数周,氨氮和总磷的校准漂移次数下降。需要提醒的是,出水渠水位会随工况波动,过滤容器必须保证始终浸没,吸进空气就会供样中断。
南方一条中型河流的断面自动站,雨季浊度短时间内能翻好几倍,取水口常有藻类随水流漂过。原来的预处理靠滤网,几天就堵,雨季经常缺测。
站里把取水预处理换成 Filtrax,过滤容器安装在取水口支架上,控制单元接入站房外墙,10 米加热传输管把样品送到 COD、氨氮、总磷分析仪。两个蠕动泵交替工作,出水连续,滤网堵塞这类问题基本消失。
效果体现在数据连续性上,雨季高浊度时段的缺测明显减少。膜组件本身仍要按周期检查,藻类爆发期膜面附着速度快,检查间隔需要相应缩短。
一个化工园区集中污水处理设施的排放口,水样里细颗粒多,成分随上游企业生产切换而变化。下游 COD 在线仪表以前用简单的过滤头,进样管经常被堵。
现场改用 Filtrax,控制单元装在排放口旁的仪表箱内,用 2 米不加热传输管短距离直连仪表。排口与仪表箱距离近,当地冬季也不结冰,这个配置够用,运行后堵塞报警的次数明显降低。
这类工况下不能只依赖自清洗。上游生产切换时水样性质变化大,膜组件的检查节奏要跟着调整,必要时提前更换,否则堵塞会从膜面转移到下游仪表的进样端。



