1 纤维束过滤技术(纤维束滤池)特点
1.1 滤料特点
纤维束过滤使用的是软填料-纤维束滤元(见图1)。纤维束滤元由特制的纤维长丝丙纶纤维丝 ( 聚丙烯 )制作而成,属微米级滤料(砂滤料属毫米级),该滤料的特点为:(1)化学稳定性好,过滤过程中不发生任何化学反应;(2)无论反洗强度多大,不会发生破损和流失跑料;(3)单丝直径可达几十微米甚至几微米,具有巨大的比表面积和表面自由能(单丝直径50微米纤维滤层比表面积:80000 m2/m3;直径为1毫米的砂滤层比表面积:6000m2/m3),大大增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会及滤料的吸附能力,可显著提高过滤效率和截污容量;(4) 纤维束滤料不掉毛、不流失、不缠绕、不纠缠、易清洗,正因如此,纤维束滤元寿命可达10年以上,期间不需补充,大大降低了运行成本,避免经常填补和定期更换滤料的麻烦,减轻了劳动强度,减少了停水检修的时间。
图1 纤维束滤料
1.2 滤层
纤维束过滤滤层是无级变孔隙滤层,这种形式的滤层截污能力强。传统的粒状滤料要实现变孔隙过滤,需采用不同比重、不同粒径的滤料进行级配。而纤维束滤料利用流体力学原理会自动形成滤料密度沿水流动方向由小到大变化的无级变孔隙滤层,这样的滤层结构即能充分发挥滤料的截污容量,又能保证过滤出水的水质。
1.3 滤料密度
不同于其它纤维滤料,纤维束滤层的密度可调解、可控制。纤维滤料为软性材料,滤层容易被压缩,可以通过调节滤层密度的方法调节过滤精度,但要防止滤层被无限制地压缩而使过滤水头损失增长过快。纤维束滤元的两端分别悬挂在过滤池上滤板和下滤板上,滤层密度不仅可调节而且可控制,可保持过滤流量在一个周期内比较稳定(流量衰减较缓慢)。
1.4 清洗
不同于其它纤维滤料,纤维束滤元不存在绑扎节点,清洗时处于完全放松状态,更容易清洗。通常采用气-水联合清洗。
2 纤维束过滤技术(纤维束滤池)工作原理
图2所示是纤维束滤池的工艺系统。该系统主要包括:上滤板、下滤板、滤料、反洗排水槽、反洗水泵、风机、①进水阀、②出水阀、③反洗进水阀、④反洗进气阀、⑤反洗排水阀、⑥正洗排水阀、⑦风机排气阀等。
纤维束滤料用联接件固定在滤池的上滤板、下滤板上。其中下滤板固定,上滤板上下可调。过滤时,原水通过进水阀①进入纤维束滤池,自上而下流过滤料层,纤维束向下推移弯曲,下端压缩堆积在下滤板上,上端被拉伸舒展,滤料层形成沿水流方向密度逐渐增大的理想状态,清水通过出水阀②流出纤维束滤池。清洗时,反洗水通过反洗水泵、反洗进水阀③进入纤维束滤池,自下而上流过滤料层,纤维束向上伸展放松,反洗出水通过反洗排水阀排出纤维束滤池,空气通过风机、反洗进气阀④进入纤维束滤池,自下而上通过滤料层排出,截留的悬浮物被洗脱下来并随反洗出水带走。
图2 纤维束滤池工艺系统示意图
3 主要经济技术指标
(1) 处理精度高:SS去除率大于80%。
(2) 占地面积小:过滤流速18~25m/h.占地面积仅为传统滤池的1/3。
(3) 滤层密度可调节、可控制:可通过调节滤层密度调节过滤精度,可通过控制滤层压缩程度减缓周期内流量衰减。
(4) 截污容量大:一般为10~20kg/m3,是传统滤池的3倍。
(5) 工程造价低:等于或低于传统砂滤池。
(6) 滤料使用寿命长:连续使用寿命可达10年或更长。
(7) 自耗水率低:仅为周期制水量的1~3%。
(8)与砂滤池相比的技术优势:纤维束滤池与砂滤池相比有明显优势(见表1),可以替代砂滤池应用于包含电力、石油、化工、冶金、轻纺、市政等各行业。
纤维束滤料是我厂近年来开发研制的新型填料。本产品选用优质腈纶,涤纶丝为原料,由于它运用自身表面所沾附的大量生物团与充氧,与污水反复接触,使不易沉淀去除的微小悬浮物的截留及有机物降解而达到净化的目的。滤速比石英砂滤料高4-4.5倍。易反洗再生,可实现自动化管理,一般滤速35m/h,粗滤进水120mg/L,出水SS≤5mg/L,精滤进水25mg/L,出水≤2mg/L,还由于它工艺特殊,能进快的进行更换和维修,目前,广泛用于电力、油田、化工、冶金、电子等行业的高标准用水、循环、旁滤、和废水回收利用。外观 束 状 空隙率 98%
纤维径 20-50 um 滤速 35-85m/h
纤维长 15-25㎜ 截泥量 8㎏/m3
束粗 100-150㎜ 表面积 3500㎡/m3
束长
束重 1m以上的按用户要求长度定做200克/束--400克/束 充填密度 20-40㎏/m3
一、纤维丝性能质地轻。强度高,弹性好,耐磨损,耐腐蚀,不吸水。做为滤水材料。
(1) 具有足够的化学稳定性,滤水过程中无有害成分溶出;
(2)反洗气水高强度的摩擦,碰撞,剪切力不会发生破损和流失跑料;
(3)多年浸泡在水中耐久不腐。
二、气水冲洗系统
为充分利用原普通快滤池的过滤空间,保证一定的过滤深度,纤维束滤池气路系统不另设丰型配气管路,在池内原DN400mm的大阻力配水干管上开孔,直接与进池的DN150mm配气干管焊接,使配气管路系统与配水管路系统合二之一,既能气水单洗,又能气水混洗。
三、参数
孔板选用厚度20mm钢板或工程塑料ABS板,开孔率10,孔径10mm。
根据滤池内配水干管与排水槽下缘空间深度,丙纶纤维束净长度取1.00--2.00m。
四、安装
钢板切割分块钻孔后,底层孔板紧贴池底配水干管上面,水平焊接为一整块,水平误差小于±5mm。孔板与池底、池壁固定牢靠,以防冲洗时松动上浮。孔板与四周池壁缝隙,挤压木条后用水泥砂浆抹严。
上层孔板预留人孔。吊入池内焊接成一整块后,吊起暂作固定,由人孔进入,按序悬挂束状纤维滤料,完毕封闭人孔。最后在池上安装机械调节装置,用以调节上层孔板。