摘要：纖維束濾料與(yu)均質石(shi)英(ying)砂濾料(liao)相比(bi)，纖(xian)維(wei)束濾料(liao)在過(guo)(guo)濾速度(du)、截污容量、過(guo)(guo)濾精度(du)、過(guo)(guo)濾周期(qi)等方面均有(you)明顯的優勢。中試(shi)試(shi)驗結(jie)果表(biao)明纖(xian)維(wei)束濾料(liao)過(guo)(guo)濾技術對濁度(du)的去除(chu)效果更好，初(chu)濾水更容易穩定(ding)，并可(ke)有(you)效減少占地面積(ji)。當濾速為16m/h時，纖(xian)維(wei)束濾料(liao)過(guo)(guo)濾出水濁度(du)可(ke)達0.2NTU以下(xia)。

從20世紀80年(nian)代到(dao)現在(zai)，纖維束(shu)濾(lv)(lv)料過濾(lv)(lv)技術從研究到(dao)工(gong)程應(ying)用(yong)已有二十多(duo)年(nian)時間。在(zai)國外(wai)，以纖維束(shu)為濾(lv)(lv)料的(de)濾(lv)(lv)器(qi)由(you)于(yu)方案不夠理想或其它原因(yin)至今(jin)未(wei)見推廣應(ying)用(yong)的(de)報導。在(zai)我(wo)國，纖維球過濾(lv)(lv)器(qi)和纖維束(shu)過濾(lv)(lv)器(qi)卻早已進入實用(yong)化階段。

纖維束過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)是(shi)一種結(jie)構先進、性能優良的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)設備(bei)。它采用高科技(ji)手段，用纖維束軟填料(liao)代(dai)替石(shi)英沙濾(lv)(lv)料(liao)，成功地解(jie)決了(le)石(shi)英砂濾(lv)(lv)料(liao)等(deng)顆(ke)粒狀濾(lv)(lv)料(liao)在過(guo)(guo)濾(lv)(lv)和(he)清洗過(guo)(guo)程中存在的(de)各種問題(ti)：如水(shui)(shui)(shui)流阻力大，流速慢(man)，易(yi)(yi)污染，板結(jie)，不易(yi)(yi)清洗，易(yi)(yi)跑砂等(deng)缺陷。纖維過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)具有(you)水(shui)(shui)(shui)流阻力小，流量大，過(guo)(guo)濾(lv)(lv)精度高，易(yi)(yi)清洗，不易(yi)(yi)污染等(deng)特點，實現了(le)理想的(de)深層過(guo)(guo)濾(lv)(lv)。纖維束過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)的(de)誕生(sheng)，取得了(le)巨大的(de)社會效益和(he)經濟效益，已被廣泛應(ying)用于電力、石(shi)油、化工(gong)、冶金、造(zao)紙(zhi)、紡織、食(shi)品、自來水(shui)(shui)(shui)、游泳池(chi)等(deng)各種工(gong)業用水(shui)(shui)(shui)和(he)生(sheng)活用水(shui)(shui)(shui)及(ji)其廢水(shui)(shui)(shui)的(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)處理，逐步成為石(shi)英砂濾(lv)(lv)料(liao)等(deng)顆(ke)粒狀濾(lv)(lv)料(liao)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)(qi)的(de)換代(dai)產(chan)品。

1 材料與(yu)方法

1.1 試驗裝置及工藝流程(cheng)

試驗于2006年11月~2006年12月在某石化水廠進(jin)行。試驗裝置采用鋼(gang)制，且形狀、尺寸相(xiang)同的纖維(wei)濾(lv)池(chi)和均(jun)質濾(lv)池(chi)。

濾(lv)(lv)前(qian)水(shui)(shui)(shui)為澄清(qing)(qing)(qing)池(chi)出(chu)水(shui)(shui)(shui)，由提(ti)升泵(beng)(beng)分別提(ti)升至(zhi)纖維(wei)濾(lv)(lv)池(chi)和均質濾(lv)(lv)池(chi)中，經濾(lv)(lv)池(chi)過(guo)(guo)(guo)濾(lv)(lv)后(hou)自流進入(ru)清(qing)(qing)(qing)水(shui)(shui)(shui)池(chi)中。當清(qing)(qing)(qing)水(shui)(shui)(shui)池(chi)中清(qing)(qing)(qing)水(shui)(shui)(shui)至(zhi)高位時，池(chi)中的液位控制發(fa)出(chu)信(xin)號(hao)，反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)（兼作清(qing)(qing)(qing)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)）將清(qing)(qing)(qing)水(shui)(shui)(shui)提(ti)升至(zhi)南(nan)進水(shui)(shui)(shui)渠中。當纖維(wei)濾(lv)(lv)池(chi)需要(yao)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)時，手(shou)動(dong)啟動(dong)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)1或反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)2，并(bing)手(shou)動(dong)啟動(dong)羅茨(ci)風機，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)旁(pang)通(tong)(tong)閥調(diao)整風量后(hou)進行(xing)氣(qi)水(shui)(shui)(shui)反(fan)(fan)(fan)沖洗(xi)(xi)(xi)，反(fan)(fan)(fan)沖洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)至(zhi)北(bei)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)溝。當砂濾(lv)(lv)池(chi)需要(yao)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)時，手(shou)動(dong)啟動(dong)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)1和反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)2（同時啟動(dong)），并(bing)啟動(dong)羅茨(ci)風機，通(tong)(tong)過(guo)(guo)(guo)旁(pang)通(tong)(tong)閥調(diao)整風量后(hou)進行(xing)氣(qi)水(shui)(shui)(shui)反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)，反(fan)(fan)(fan)洗(xi)(xi)(xi)水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)入(ru)北(bei)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)溝。

中試系統總設計處理水量為200m²/h，其中砂濾池處理水量為100m³/h，設計濾速為8m/h，平面凈尺寸為1.6m×4.2m（共兩格），其中水反洗強度為10L/sm²，氣反洗強度為16L/sm²；纖維濾料濾池處理水量為100m³/h，平面尺寸為1.6m×4.2m（一格），濾速為16m/h，其中氣反洗強度為80L/sm²，水反洗強度為8L/sm².工藝流(liu)程見(jian)圖1。

1.2 進(jin)水(shui)水(shui)質

試驗原(yuan)水為石(shi)化水廠澄(cheng)清池出水，具體數據見表1。

表1 中試進水(shui)水(shui)質

2 結果與討論

2.1 濾速(su)的對比

圖2為(wei)(wei)出(chu)水濁度相近(jin)時(shi)，纖維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)與均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)的(de)對比。當纖維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)(wei)20m/s，均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)(wei)8m/s時(shi)，出(chu)水濁度在0.15NTU左右(you)。這表明，當出(chu)水濁度相近(jin)時(shi)，纖維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)是均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)的(de)2.5倍。從(cong)而可以看出(chu)，纖維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)平均(jun)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速(su)(su)和納污量均(jun)遠大于均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池(chi)(chi)。

圖3為(wei)纖維(wei)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)16m/h，均(jun)質濾(lv)(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)8m/h時，出(chu)(chu)(chu)水(shui)濁度(du)的對比。由圖3可以(yi)看出(chu)(chu)(chu)，當纖維(wei)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)16m/h時，出(chu)(chu)(chu)水(shui)濁度(du)低于0.1NIU，均(jun)質濾(lv)(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)(lv)速(su)(su)為(wei)8m/h時，出(chu)(chu)(chu)水(shui)濁度(du)在(zai)0.1NTU以(yi)上，有(you)時能達到0.2NIU。這(zhe)主要是(shi)因為(wei)纖維(wei)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)時，濾(lv)(lv)(lv)層被壓實，使(shi)濾(lv)(lv)(lv)層孔隙度(du)沿水(shui)流動方向(xiang)逐(zhu)漸縮小，密(mi)度(du)逐(zhu)漸加大，相應濾(lv)(lv)(lv)層孔隙直(zhi)徑(jing)逐(zhu)漸減(jian)小，實現了理想的深層過(guo)濾(lv)(lv)(lv)。

2.2 過濾初期出(chu)水(shui)濁度變化

圖4為纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池和均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池在不同初始(shi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速下的(de)初期(qi)(qi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)出(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)度變化。試驗結果表明，纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池在初始(shi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速為16m/h時可(ke)使初濾(lv)(lv)(lv)(lv)水(shui)(shui)在6min內降至0.2NTU以(yi)下，且在過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)周期(qi)(qi)內濾(lv)(lv)(lv)(lv)出(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)度可(ke)穩定在0.1NTU以(yi)下，說(shuo)明纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池的(de)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)穩定性好(hao)，而(er)均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池在初始(shi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)速為8m/h時，初濾(lv)(lv)(lv)(lv)水(shui)(shui)濁(zhuo)度和周期(qi)(qi)內出(chu)水(shui)(shui)濁(zhuo)度都不及纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)池。這是由于纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)易于壓縮，加之纖(xian)維(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)料(liao)的(de)均(jun)勻致密性、巨大的(de)比(bi)表面(mian)積和良好(hao)的(de)吸附性能，從而(er)縮短了濾(lv)(lv)(lv)(lv)床的(de)成熟期(qi)(qi)，保證了初濾(lv)(lv)(lv)(lv)水(shui)(shui)在很短的(de)時間(jian)即可(ke)滿足出(chu)水(shui)(shui)要求。

2.3 對有(you)機(ji)物的去除效果

圖(tu)5為纖維濾(lv)(lv)池(chi)和(he)均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)池(chi)出水CODmn的(de)去除效(xiao)果的(de)比較。從(cong)圖(tu)5可以看出，纖維濾(lv)(lv)池(chi)和(he)均(jun)質(zhi)濾(lv)(lv)池(chi)對有(you)機(ji)物(wu)的(de)去除都很少。分析認為，過濾(lv)(lv)只能去除附(fu)著在懸浮顆(ke)粒上的(de)有(you)機(ji)物(wu)，對溶解性有(you)機(ji)物(wu)的(de)去除效(xiao)果較差，而懸浮顆(ke)粒在澄清池(chi)中已(yi)得到較大的(de)去除，故過濾(lv)(lv)過程對有(you)機(ji)物(wu)的(de)去除效(xiao)果較差。

3 結語

(1)纖(xian)維束濾(lv)料過濾(lv)出水(shui)水(shui)質(zhi)好，優于均質(zhi)石英砂濾(lv)料過濾(lv)。纖(xian)維束濾(lv)料過濾(lv)出水(shui)濁(zhuo)度能控制在(zai)0.1NTU，而均質(zhi)石英砂濾(lv)料過濾(lv)出水(shui)濁(zhuo)度在(zai)0.2NIU左右(you)。

(2)纖維束濾(lv)料(liao)過濾(lv)濾(lv)速大(da)，納(na)污量大(da)。當出水濁度相近(jin)時，纖維濾(lv)池濾(lv)速是(shi)均(jun)質(zhi)濾(lv)池濾(lv)速的(de)2.5倍(bei)。

(3)纖維濾(lv)(lv)池(chi)的初濾(lv)(lv)水(shui)水(shui)質好于均質濾(lv)(lv)池(chi)，出水(shui)穩定性好。

由(you)以上(shang)結論可以看出，纖(xian)維束濾(lv)(lv)料過濾(lv)(lv)與(yu)均(jun)質石英砂濾(lv)(lv)料過濾(lv)(lv)相比在(zai)出水指(zhi)標和過濾(lv)(lv)周期上(shang)均(jun)具有明顯的(de)優勢(shi)。同(tong)時，由(you)于纖(xian)維濾(lv)(lv)池(chi)濾(lv)(lv)速(su)的(de)特點，其占(zhan)地(di)面積(ji)僅為均(jun)質濾(lv)(lv)池(chi)面積(ji)的(de)一半，因此(ci)具有巨大的(de)技術(shu)和經濟優勢(shi)。