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　　顆粒過濾材料的重要特征是可以方便地在過濾池或過濾器內(nèi)完成清洗! 因此作為纖維過濾材料的一個(gè)發(fā)展方向! 用短纖維成型體制作過濾材料是更加合乎情理的" 采用纖維材料作為過濾材料的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)是鑒于其比石英砂或其他實(shí)體顆粒材料具有更大的比表面積和空隙率!由此推斷!由纖維材料構(gòu)成的濾床應(yīng)具有比常規(guī)顆粒過濾材料更大的截污容量! 截污容量的提高對(duì)過濾器效率的提高具有決定性的意義!

上海祁立環(huán)保設(shè)備有限公司專業(yè)生產(chǎn)環(huán)保疊螺污水脫泥機(jī)，自動(dòng)泡藥機(jī)，化工攪拌機(jī)等一系列高科技并且實(shí)用的環(huán)保設(shè)備，祁立環(huán)保擁有*的技術(shù)中心，具備科研、開發(fā)、中試、系統(tǒng)集成等綜合技術(shù)能力，以及整機(jī)和零部件試驗(yàn)、檢測(cè)等多種硬件設(shè)施和軟件條件。產(chǎn)品技術(shù)居水平。：，。

　　因此!采用纖維材料制作過濾材料無(wú)疑是明智之舉" 纖維材料用于去除水中雜質(zhì)已有幾十年的歷史了" !" 世紀(jì)#" 年代初期!研究人員通過短纖維亂堆形成濾床的方法開始了#規(guī)格化纖維過濾材料的研究與開發(fā)歷程" 所謂’規(guī)格化纖維過濾材料$ 是指將纖維按照規(guī)定的設(shè)計(jì)要求制成某種形式的成型體!該成型體材料具有特定的形狀和規(guī)格!與通用濾布（長(zhǎng)絲束過濾材料及#過濾棉$的顯著區(qū)別是）濾床由在水中呈散落的（無(wú)固定約束的單體過濾材料的集合體所構(gòu)成*在纖維濾料發(fā)展的過程當(dāng)中!纖維過濾器也在不斷的改進(jìn)!不斷的發(fā)展!在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了應(yīng)用廣泛的纖維球過濾器和纖維束過濾器!短纖維的研究也取得了一定成果! 如彗星式纖維過濾器等* 筆者就纖維濾料和纖維過濾器的發(fā)展進(jìn)行了論述和評(píng)價(jià)!! 纖維過濾材料的種類"!#短纖維單絲亂堆過濾材料!以密度大于過濾水的短纖維單絲亂堆方式構(gòu)成濾床$ 在過濾器中設(shè)置隔離絲網(wǎng)以防止短纖維過濾材料流失$ 反洗方式為氣水聯(lián)合反沖洗! 這種過濾材料的缺點(diǎn)是顯而易見的$如短纖維單絲易流失$易纏掛隔離絲網(wǎng)$此外由于纖維與過濾液的密度差小$因而清洗效果差!""#低卷曲纖維橢球過濾材料 長(zhǎng)的無(wú)卷縮"低卷曲#纖維絲在液體中攪拌制作成橢球狀纖維過濾材料$亦稱纖維球! 絲徑過濾外型為直徑# ! "$ %%’ 厚& ! # %% 的扁平橢球體! 這種過濾材料的特征是制造簡(jiǎn)便$由于過濾材料

　　在液體中成型$纖維纏繞緊密$因而過濾材料內(nèi)核較硬$變形小$但過濾材料內(nèi)部捕捉的粒子反洗時(shí)脫落困難$此外$多次運(yùn)行后從過濾材料上脫落的短纖維較多!

　　"&#（布帛片）過濾材料!將類似與毛氈的無(wú)紡布切割成"$ %% 厚$面積為$’# ! "$ （%" 的（氈片）$制成過濾材料$特點(diǎn)是纖維牢固不掉絲$但同樣存在過濾材料內(nèi)部捕集的粒子不易清洗干凈的缺陷!"）#實(shí)心纖維球%&&! 采用靜電植絨法將長(zhǎng)2-50mm

　　的纖維植與實(shí)心體上$ 可以通過改變實(shí)心體的密度而改善過濾材料床的特性!

　　"##中心結(jié)扎纖維球%）&! 以纖維球直徑的長(zhǎng)度作為節(jié)距$用細(xì)繩將纖維絲束扎起來(lái)$在結(jié)扎間的處切斷纖維束$形成大小一致的球狀纖維過濾材料$亦稱纖維球!

　　"*#卷縮纖維中心結(jié)扎纖維球!卷曲度高的纖維絲束結(jié)扎’ 切斷后形成球狀過濾材料$ 特點(diǎn)是彈性好$耐機(jī)械變形!"+#棒狀纖維過濾材料! 將卷曲纖維長(zhǎng)絲集束$

　　用黏合劑噴霧收束$ 纖維絲束上的纖維之間形成多點(diǎn)相接$成為一體的棒狀$然后切開成定長(zhǎng)度的$類似于去外皮的香煙濾嘴形狀的過濾材料!",#慧星式纖維過濾材料%#&! 一種不對(duì)稱構(gòu)型的過濾材料$一端為松散的纖維絲束$另一端纖維絲束固定在密度較大的實(shí)心體內(nèi)$形狀象彗星一樣$故命名為彗星式纖維過濾材料!"-#纖維束過濾材料%*&! 這是一種極其規(guī)格化的纖維濾料$首先將纖維長(zhǎng)絲纏繞成卷$拉直后構(gòu)成束狀$形成纖維束$在過濾設(shè)備的填充中$纖維束采用懸掛或者是兩端固定的方式!"!$#改性纖維過濾材料%+&! 選用纖維球?yàn)V料$經(jīng)過新的化學(xué)配方合成的特種纖維絲做成$ 其主要特點(diǎn)是經(jīng)過本質(zhì)的改性處理將纖維濾料由親油型改變?yōu)橛H水型!該產(chǎn)品應(yīng)用于油田含油污水的精細(xì)過濾$纖維球不易粘油’便于反洗再生’過濾精度高$而普通纖維球?yàn)V料一旦被油污染$ 纖維球變成一個(gè)大油包$無(wú)法清洗干凈!

　　" 各種纖維過濾器的比較目前應(yīng)用于工業(yè)水處理的纖維過濾器有很多種$ 具有代表性的成果有前蘇聯(lián)的濾層高度可調(diào)型纖維過濾器’日本的纖維球過濾器%,&’瑞典的刷形纖維過濾器%- &’韓國(guó)的扭扭舞型過濾器和中國(guó)的膠囊式纖維過濾器’無(wú)囊式纖維過濾器等!這些過濾器在設(shè)計(jì)的方式上有所區(qū)別$但是原理基本相同$下面就幾種具有明顯區(qū)別的過濾器作比較!

　　"!#纖維球過濾器!是在容器內(nèi)填裝纖維球形成床層$由于纖維球個(gè)體較疏松$在床層中纖維球之間的纖維絲可實(shí)現(xiàn)相互穿插$ 此時(shí)纖維球的個(gè)體特征已不重要$床層形成了一個(gè)整體!床層中纖維球受到的壓力為過濾水流的流體阻力’ 纖維球自身的重力以及截留懸浮物的重力之和"如果水流從上至下通過床層$ 該力在濾層中沿水流方向是依次遞增的#!因纖維球具備一定彈性$ 在壓力下濾層孔隙率和過濾孔徑由大到小漸變分布$ 濾料的比表面積由小到大漸變分布! 這是一種過濾效率由低到高遞增的理想過濾方式$直徑較大’容易濾除的懸浮物可被上層濾層截留$直徑較小’不易濾除的懸浮物可被中層下層濾層截留!在整個(gè)濾層中$機(jī)械篩分和接觸絮凝作

　　用都得到充分發(fā)揮$從而實(shí)現(xiàn)較高的濾速’截污容量和較好的出水水質(zhì)! 纖維球過濾污水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明$當(dāng)運(yùn)行流速在15-40m/h 時(shí)截污容量一般在2-12Kg/m3& 之間$ 運(yùn)行流速和截污容量均是砂濾池的數(shù)倍$出水濁度明顯好于砂濾池!

　　該過濾器存在的不足是* 因纖維球是呈輻射狀的球體$靠近球中心部位的纖維密實(shí)$反洗時(shí)無(wú)法疏松$截留的污物難于*清除+用氣’水聯(lián)合清洗時(shí)纖維球易流失$用機(jī)械攪拌清洗時(shí)纖維球易破碎$且不易洗凈!

　　""#彗星式纖維過濾器!采用彗核形絲束節(jié)作為過濾層及濾料上下支承檔板采用深溝窄縫柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)$ 自適應(yīng)濾料構(gòu)成的濾層其空隙率沿層高呈梯度分布$下部濾料壓實(shí)程度高$空隙率相對(duì)較小$易于保證過濾精度$整個(gè)濾層由下至上逐漸增大$其橫斷面空隙均勻! 這種*的濾層空隙率分布特性是同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速過濾和高精度過濾的主要原因" 對(duì)于一定的濾料填充容積! 其能夠提供的有效過濾容積的大小為容積效率!體現(xiàn)在濾床截污容量方面!過濾周期長(zhǎng)!則濾床截污容量大!容積效率也就越高"

　　#!$扭扭舞過濾器#"#$ 型纖維過濾器$%是用微細(xì)且多束的柔軟纖維絲!一般采用的是pp,nylon 材質(zhì)!不是我們常用的丙綸纖維!在過濾器運(yùn)行的時(shí)候施以回轉(zhuǎn)機(jī)具或壓榨包等去壓榨! 使其孔隙變小后過濾!清洗時(shí)再放松讓孔隙舒張!用加壓空氣和水施

　　以反沖洗以達(dá)到去污目的"這種過濾器的運(yùn)行&反洗方式是纖維濾料與水流的方向呈垂直狀態(tài)! 它是融合了筒式過濾器的精密過濾性能和砂濾反沖洗性能

　　而研制出的新型過濾器PCS 型纖維過濾器的特點(diǎn)是!體積小&占地面積小!比纖維束和纖維球過濾器的占地面積還要小!且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制" 不足之處是!纖維裝填量少&運(yùn)

　　行周期短&反洗頻繁"’+$刷形過濾器（ ,- ）% 瑞典人hans muller在5-世紀(jì)6- 年代中期發(fā)明的刷形過濾器! 將纖維長(zhǎng)絲制成纖維束!每束纖維可粘或壓在支撐板上!長(zhǎng)度根

　　據(jù)過濾的流體和效率來(lái)定!一般為,15-300mm 為了提高過濾效率和反洗效果! 纖維之間也可編織起來(lái)%過濾時(shí)!流體壓縮纖維束!形成濾層!使通過的液體或氣體得到過濾%反洗時(shí)!從相反的方向通入反洗液!壓緊的纖維束伸展!易于去除其中的雜質(zhì)%

　　該過濾器的主要特點(diǎn)是*結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單&操作方便%主要不足*因纖維呈刷狀!容易纏在一起!給反洗帶來(lái)困難!纖維床層一般較薄!過濾性能不穩(wěn)定!故容易形成表面過濾%

　　（5）纖維束過濾器有以下幾種*

　　1膠囊式纖維過濾器%將長(zhǎng)纖維束懸掛孔板上!裝在過濾設(shè)備中!纖維束下掛重錘!纖維層中安裝數(shù)個(gè)軟質(zhì)膠囊!運(yùn)行時(shí)將膠囊充水!橫向擠壓長(zhǎng)纖維!使纖維層孔隙率和過濾孔徑由大到小漸變分布!反洗時(shí)先排凈膠囊中的水!使長(zhǎng)纖維束床層得以疏松!

　　再用氣水聯(lián)合清洗% 在掛裝的長(zhǎng)纖維濾層中安裝可充&排水的軟質(zhì)膠囊!解決了纖維層的壓實(shí)&疏松及纖維流失問題% 目前使用中存在的一些問題是設(shè)備較復(fù)雜!除膠囊外!需設(shè)有膠囊充&排水系統(tǒng)及充水計(jì)量裝置+膠囊易損壞也是困擾用戶的難題%

　　2 無(wú)囊式纖維過濾器% 將纖維束固定在兩塊孔板之間!其中一塊孔板可以在設(shè)備內(nèi)部上下運(yùn)動(dòng)!運(yùn)行時(shí)靠水和纖維之間產(chǎn)生作用力! 使活動(dòng)板壓實(shí)纖維! 反洗時(shí)在反向力的作用下孔板與運(yùn)行時(shí)反向運(yùn)動(dòng)!拉直纖維!在氣水的聯(lián)合反洗作用下!使截留在

　　纖維中的懸浮物得以清除%

　　3 自壓式纖維過濾器%所謂自壓!是指不依靠其他裝置! 僅靠水流和纖維層相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的作用力實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維層的壓縮%實(shí)際上!長(zhǎng)纖維絲的縱向剛度很小! 只要對(duì)纖維進(jìn)行適當(dāng)處理并保持適宜的裝填密度!依靠濾層和水流之間產(chǎn)生的作用力!就*可

　　以將纖維層壓縮%當(dāng)水流自上向下通過纖維層時(shí)!纖維承受向下的縱向壓力且越往下纖維所受的向下壓力越大%由于纖維束是一種柔性濾料!當(dāng)縱向壓力足夠大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生彎曲!進(jìn)而纖維層會(huì)整體下移!zui下部纖維首先彎曲并被壓縮!此彎曲&壓縮的過程逐漸上移!直至作用力相互平衡%由于纖維層所受的縱向壓力沿水流方向依次遞增! 所以纖維層沿水流方向被壓縮彎曲的程度也依次增大! 濾層孔隙率和過濾

　　孔徑沿水流方向由大到小分布! 這樣就達(dá)到了截留懸浮物的理想床層狀態(tài)%

　　纖維束過濾器的特點(diǎn)是截污容量大! 過濾周期長(zhǎng)!占地面積小% 這種靠水和纖維之間的作用力自動(dòng)調(diào)節(jié)過濾空隙率的過濾方式!經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行!纖維形成固定的彎曲軌道時(shí)!在運(yùn)行的時(shí)候不再象剛開始運(yùn)行那樣慢慢的彎曲! 而是直接按照彎曲的軌道彎曲!一次到位!不能實(shí)現(xiàn)在過濾的過程中變空隙率!這樣會(huì)造成水頭損失大!而且截污容量不能充分利用%

　　6 旋壓式纖維過濾器 英國(guó);eric.c.greek公司研制的一種纖維過濾器!纖維一般采用尼龍&聚酯&丙綸等!纖維直徑,1-50um長(zhǎng)度0.3-2mm纖維兩端編織起來(lái)制成薄片!纏在接頭上!再用夾緊或黏結(jié)的方法固定%過濾時(shí)!通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)活接頭向下滑動(dòng)!并旋轉(zhuǎn)一定角度使纖維纏繞在內(nèi)筒上!形成濾層%含有兩種不溶液體的懸浮液通過床層時(shí)!固體雜質(zhì)被截留%纖維還具有粗?；饔?使細(xì)小液滴凝聚成大液滴! 在沉淀區(qū)依靠重力分離后分別排出%反洗時(shí)!活接頭上升!松開纖維!反方向加入清洗液!活接頭便在一定范圍內(nèi)旋壓!能很快清除床層中的固體雜質(zhì)% 由于纖維對(duì)液滴的凝聚效果明顯高于粒狀材料! 該裝置可用于含有微量固體雜質(zhì)的乳濁液的分離%如從含油廢水中分離原油及油制品!也可用于油中水的分離% 研究者進(jìn)行的油水分離試驗(yàn)數(shù)

　　據(jù)也表明!過濾器具有良好的過濾和粗粒化性能%

　　7 HW 深層過濾器,是由英國(guó);exeter 大學(xué)分離中心研制的!其特點(diǎn)是采用活塞壓縮纖維介質(zhì)!過濾介質(zhì)選用富有彈性的纖維材料!如羊毛"碳纖維

　　等!纖維直徑1-10Um濾層厚度20-25cm過濾時(shí)!活塞壓縮過濾介質(zhì)形成濾層!活塞對(duì)纖維的壓縮程度決定可濾除顆粒的細(xì)度!反冼時(shí)!從底部通入反洗液!活塞上升并在一定高度振蕩!可加快濾層的再生速度!并節(jié)省反洗液# 應(yīng)用’（ 過濾器!研究者曾用多種懸浮液對(duì)其過濾性能和自潔能力進(jìn)行過測(cè)試!效果很好$從過濾葡萄酒酵母懸浮液的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出! 采用碳纖維! 濾層厚度0.23m孔隙度

　　0.88 流速14.8m/h 對(duì)3.1um以上的顆粒過濾效率高達(dá)99%由于濾層密度可調(diào)節(jié)!故可保持濾液質(zhì)量的穩(wěn)定$ 碳纖維還具有生物和化學(xué)方面的惰性及特殊的強(qiáng)度! 在350攝氏度極易氧化的環(huán)境仍能保持穩(wěn)定!在一般環(huán)境中2000報(bào)氏度時(shí)仍可保持穩(wěn)定!可以

　　過濾高溫有腐蝕性的液體和已熔化的金屬和聚合物!因此在醫(yī)學(xué)及化工方面有著廣泛的應(yīng)用$

　　3 纖維過濾技術(shù)的應(yīng)用前景

　　目前纖維過濾技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)給水% 鋼鐵生產(chǎn)廢水"地下水除鐵除錳"含油廢水處理"循環(huán)水處理"醫(yī)學(xué)用水處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用$ 實(shí)踐證明纖維濾料比傳統(tǒng)的石英砂濾料具有質(zhì)地軟"強(qiáng)度高"對(duì)水阻力小"過濾速度快"截污容量大"易于清洗等

　　特點(diǎn)! 但是存在著造價(jià)高" 難于*清洗干凈等不足!需要進(jìn)一步研究$!