三门峡改性纤维球制造

三门峡改性纤维球制造1.2 纤维球滤料的发展及特点1982 年日本尤尼奇卡公司将人工合成纤维丝制成绒球作为滤料,用聚脂纤维作成球或扁平椭 圆体,用于水的净化处理,取得很好的效果.纤维球具有水头损失小,滤速高,截泥量大等优点,但 这种纤维球的纤维丝卷曲缠结在一起,形成的球比较硬,纤维球形成的滤床具有颗粒床结构特 点,球与球之间无联系,空隙较大,容易穿透.反冲洗时,纤维球内部积泥很不容易反冲洗干净. ZG清华大学于 1983 年创造了有自己特色的纤维球,这种纤维球由ZX结扎而成,密实度由 ZX向周边递减,滤料层空隙率达 90%以上,其主要特性如下: 1) 纤维球呈柔性,孔隙可变,过滤时受工作压力,上层截泥和滤料自重的影响,形成上疏下密的 理想滤层分布状态,可充分发挥出滤料深层的截污能力. 三门峡改性纤维球制造 2) 与砂子,无烟煤,陶粒等滤料相比,纤维球滤料具有滤速高,截泥量大,工作周期长等优点. 3) 纤维球滤料在污水处理中(污水直接过滤,一级处理后过滤与二级处理后过滤)能发挥其特 点.在同样过滤水量时,采用纤维球滤料可以提高滤速,从而节省过滤设备的容量,节省投资. 近 20 年来,ZG和日本相继展开了纤维滤料研究的热潮.例如日本于 1986 年研制了卷缩纤维 ZX结扎纤维球,与ZG的纤维球相似,但卷缩丝的加工难度大.1992 年又制成棒状纤维滤料, 几乎不能反洗,只能用于特殊行业,作为一次性使用.采用纤维长丝束状滤料的典型代表有中 国东北电力学院研制的带胶囊与不带胶囊的挤压式过滤器以及江汉研究所研制的靠机械压
盖上下挤压的纤维丝过滤器,存在设备结构复杂,造价高,操作不便等问题. 三门峡改性纤维球制造1998 年,清华大学又推出彗星式纤维滤料,这种不对称构型滤料具有一定的优势,例如进一步 减少了滤料的"死"区(滤料过分紧密,反冲洗时纤维无法散开,从而使其间截留的悬浮物难以 脱落),反洗时,由于彗核和慧尾纤维的密度差,慧尾纤维随反冲洗水流散开并摆动,产生较强的 甩曳力和相互碰撞,有利于过滤材料的洗净.但是也存在慧尾易结团,慧核溶结材料与滤料本 身材质不一样,牢固性需要经受长时间的考验.

三门峡改性纤维球制造纤维球滤料是由纤维丝扎结而成的，它与传统的钢性颗粒滤料相比具有弹性效果好，不上浮水面，空隙大，工作周期长，水头损失小等优点。在过滤过程中，滤层空隙沿水流方向逐渐变小，比较符合理想滤料由上大下小的孔隙公布，效率高，滤速快（20-85m/h)截污容量大，过滤效果好，可再生，用气、水反冲洗，冲洗水量为过滤水量的1-2%，适用于各种水质的过滤。

过滤是污水深度处理工艺的核心单元，选择过滤技术必须同时考虑处理效果、占地面积、工程造价、运行成本、水质和水量的稳定性等因素。虽然过滤技术多种多样，但能够比较全面的满足上述要求的却寥寥无几。目前很多污水处理厂出水质量急需升级，需要相应的深度处理工艺，但由于原有水处理场地的限制，特别需要一种占地少、改造简单、出水质量高的水处理技术。纤维过滤技术恰恰适应这种情况，成为污水处理厂进行升级改造的理想过滤技术。三门峡改性纤维球制造纤维束过滤技术（纤维束滤池）可显著节省工程投资、节省占地面积、节省运行成本，用小的代价对污水处理厂进行升级改造，使其出厂水达到GB18918-2002一级A排放标准。与均值滤料相比，纤维束滤料过滤具有更高的过滤精度、滤速和截污能力,可将滤速提高两倍以上,  而出水浊度可以降低  70%,  效果更为显著[1]，同时纤维束滤池由于采用纤维滤料可大大提高接触面积[2]，可减少近50％的占地面积[3],出水水质也更优良。  1  纤维束过滤技术（纤维束滤池）  1.1  基本原理及特点 1.1.1  滤料特点  图1  纤维束滤料纤维束过滤使用的是软填料－纤维束滤元（见图1）。三门峡改性纤维球制造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：80000m2/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。三门峡改性纤维球制造 1.1.2  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。  1.1.3  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）。  1.1.4  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。三门峡改性纤维球制造 
1.2  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  1.3  主要经济技术指标  (1)  处理精度高：SS去除率大于80％。三门峡改性纤维球制造  (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。  表1  纤维束滤池与砂滤池的比较  纤维束滤池  V型砂滤池滤料（寿命）  纤维束（10年以上）  石英砂（2～3年）滤速