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几种纤维过滤器对比探究 中图分类号：TU991.24文献标识码：A文章编号： 1007-0745 (2012) 12-0088-01 水资源短缺是全球淡水资源正面临的重大问题。随着我 国经济的迅速发展，人口的增加，人民生活水平的逐步提高, 工业化和城市化步伐的加快，用水量急剧增加。因此研究、 开发和应用基建费低、能耗低和运行费低的革新技术势在必 行。 颗粒过滤材料的特征是可以方便地在过滤设备内完成 清洗，因此作为纤维过滤材料的一个发展方向，用短纤维成 型体制作过滤材料是更加合乎情理的。采用纤维材料作为过 滤材料的一个出发点是鉴于其比石英砂或其他实体颗粒材 料具有更大的比表面积和空隙率，由此推断，由纤维材料构 成的滤床应具有比常规颗粒过滤材料更大的截污容量，截污 容量的提高对过滤器效率的提高具有决定性的意义，因此采 用纤维材料制作过滤材料无疑是明智之举。20世纪80年代 初期，研究人员通过短纤维乱堆形成滤床的方法开始了 ‘规 格化纤维过滤材料”的研究与开发历程。 目前应用于工业水处理的纤维过滤器有很多种，具有代 表性的成果有苏联的滤层高度可调型纤维过滤器、日本的纤 维球过滤器、瑞典的刷形纤维过滤器、韩国的扭扭舞型过滤 器和中国的胶囊式纤维过滤器、无囊式纤维过滤器等。在国 内纤维束和纤维球式过滤器用的比较多，在这方面作研究的 人也很多，本文在过滤器的特点方面了比较几种纤维过滤器 的特点。 1.纤维球过滤器 纤维球过滤器是在容器内填装纤维球形成床层，由于纤 维球个体较疏松，在床层中纤维球之间的纤维丝可实现相互 穿插，此时纤维球的个体特征已不重要，床层形成了一个整 体。床层中纤维球受到的压力为过滤水流的流体阻力、纤维 球自身的重力以及截留悬浮物的重力之和。因纤维球具备一 定弹性，在压力下滤层孔隙率和过滤孔径由大到小渐变分 布，滤料的比表面积由小到大渐变分布。这是一种过滤效率 由低到高递增的理想过滤方式，直径较大、容易滤除的悬浮 物可被上层滤层截留，直径较小、不易滤除的悬浮物可被中 层下层滤层截留。在整个滤层中，机械筛分和接触絮凝作用 都得到充分发挥，从而实现较高的滤速、截污容量和较好的 出水水质。 该过滤器存在的不足是：因纤维球是呈辐射状的球体， 靠近球中心部位的纤维密实，反洗时无法实现疏松，截留的 污物难于彻底清除；用气、水联合清洗时纤维球易流失，用 机械搅拌清洗时纤维球易破碎，且不易洗净。 2?彗星式纤维过滤器 采用彗核形丝束节作为过滤层及滤料上下支承档板釆 用深沟窄缝栅网结构，自适应滤料构成的滤层其空隙率沿层 高呈梯度分布，下部滤料压实程度高，空隙率相对较小，易 于保证过滤精度，整个滤层由下至上逐渐增大，其横断面空 隙均匀，这种独特的滤层空隙率分布特性是同时实现高速过 滤和高精度过滤的主要原因。对于一定的滤料填充容积，其 能够提供的有效过滤容积的大小为容积效率，体现在滤床截 污容量方面，过滤周期长，则滤床截污容量大，容积效率也 就越高。 扭扭舞过滤器 P. C.F指的是用微细且多束的柔软纤维丝，一般采用的 是PP, Nylom材质，在过滤器运行的时候施以回转机具或压 榨包等去压榨，使其孔隙变小后过滤，清洗时再放松让孔隙 舒张，用加压空气和水施以反冲洗以达到去污目的。这种过 滤器的运行、反洗方式是纤维滤料与水流的方向呈垂直状 态，它融合了 CARTRICGE的精密过滤性能和SAND FILTERR 反冲洗性能而研制出的过滤器。 P.C.F型纤维过滤器的特点是，体积小，占地面积小， 比纤维束和纤维球过滤器的占地面积还要小，且易于实现自 动控制。 不足之处就是，纤维装填量少，运行周期短，反洗频繁。 纤维束过滤器 纤维束过滤器有胶囊式的和无囊式、自压式这样几种 (1)胶囊式纤维过滤器：将长纤维束悬挂孔板上，装在过 滤设备中，纤维束下挂重锤，纤维层中安装数个软质胶囊， 运行时将胶囊充水，横向挤压长纤维，使纤维层孔隙率和过 滤孔径由大到小渐变分布，反洗时先排净胶囊中的水，使长 纤维束床层得以疏松，再用气水联合清洗。在挂装的长纤维 滤层中安装可充、排水的软质胶囊，解决了纤维层的压实、 疏松及纤维流失问题。 目前使用中存在的一些问题是：设备较复杂，除胶囊外, 需设有胶囊充、排水系统及充水计量装置；胶囊易损坏也是 是困扰用户的难题。 ⑵无囊式纤维过滤器：将纤维束固定在两快孔板之间， 其中一块孔板可以在设备内部上下运动，运行时靠水和纤维 之间产生作用力，使活动板压实纤维，反洗时在反向力的作 用下孔板与运行时反向运动，拉直纤维，在气水的联合反洗 作用下，使截留在纤维中的悬浮物得以清除。 ⑶自压式纤维过滤器 所谓自压，是指不依靠其他装置，仅靠水流和纤维层相 对运动产生的作用力实现对纤维层的压缩。实际上，长纤维 丝的纵向刚度很小，只要对纤维进行适当处理