1、纤维过滤技术进展
1.1 压力式纤维过滤装置
1. 1. 1 软囊压力式过滤装置
该过滤器是上世纪80 年代中期,由东北电力学院研制开发的第一代纤维过滤器(专利技术) ,其基本结构特点如图1 所示。
图1 软囊压力式纤维过滤装置示意图
该过滤器以若干纤维束以一定的密度悬挂于孔板上,为纤维固定端,纤维束下端栓有料坠,为自由端。为调节滤层密度,在内部设置软囊式加压室,过滤时(如图1 (b) 所示),囊内充水使纤维处于压实状态,清洗时(如图1 (a) 所示),排出囊内水,使纤维束疏松,配合反洗水和压缩空气进行清洗。
过滤器工艺特点如下
①由于其结构特点可发挥深层过滤作用,截污容量大,是普通石英砂过滤器的3~5倍,可达到4~6kg/ m3;
②过滤精度高,压实区孔隙较小,出水浊度≯1 FTU;
③由于纤维呈束状有序填充。因此阻力小;
④过滤流速较高,一般可达≥30m/ h;
⑤通过调节胶囊充水量,可调节滤速及过滤精度。
存在问题:
①囊式过滤器作为加压室的胶囊易破损而影响使用;
②胶囊充水后胶囊占滤层体积1/ 5左右,占过滤截面积的1/ 4左右,因而影响其有效过滤空间。
1. 1. 2 双孔板式纤维过滤装置
该过滤器是笔者等开发的第二代过滤器(专利技术),纤维束纵向有序栓挂在上下两孔板之间,其中一块是活动孔板,另一块是固定孔板。根据水流方向分为下流向和上流向两类。其工作原理是利用水流压力使纤维滤层呈压实状态。
图2 所示的是下向流式,即上孔板为活动孔板,下孔板是固定孔板,过滤时水流自上而下推动上孔板落下,压实纤维束(如图2 ( b) 所示),反洗时水流由下而上托起孔板,拉直纤维束,使滤层疏松,配合压缩空气实施反洗(如图2 (a) 所示) 。
图2 下向流式纤维装置示意图
双孔板型纤维过滤器结构简单,有效过滤面积增大,截污容量高,是一种新型的纤维过滤装置。由于存在壁流和偏流问题该过滤器精度有限。
1. 1. 3 双级纤维过滤装置
该过滤器是笔者等开发的第三代纤维过滤器(专利技术),其特点如下:
(1) 结构特点
在无囊式双孔板纤维过滤装置(第一级过滤) 基础上,附设第二级过滤装置,实现在同一过滤装置内同时实施第一级和第二级两级过滤,以提高其过滤精度。结构示意图如图3 所示。
图3 双级纤维过滤器结构示意图
(2) 工艺特点
为充分发挥双级纤维过滤技术的特点,采用独特的工艺过程实施过滤和反洗运行。过滤过程如图4 所示,水流自上而下推动活动孔板压实纤维,在活动孔板与固定孔板间实施第一级过滤;一级滤出水经设置在固定孔板上的第二级滤元实施第二级过滤,二级滤出水经滤元芯汇集于母管送出罐外。
图4 双级纤维过滤示意图
反洗如图5所示,反洗水由反洗水入口进入,通过固定孔板托起活动孔板,拉直纤维束,配合压缩空气对一级过滤层实施反洗。
图5 双级纤维过滤器反洗过程示意图
1. 2重力式纤维滤池
以纤维为滤料替代粒状滤料的重力式滤池(笔者等开发的专利技术)目前已推广应用,效果较好。
1. 2. 1纤维滤池结构特点
滤池结构如图6 所示,由进水装置、纤维滤料、集水装置、布气装置等组成。
图6 纤维压力滤池结构示意图
重力式纤维滤池充分发挥了纤维滤料所具有的特性,与石英砂滤池比较,具有截污容量大,过滤精度高、制水量大、自耗水率低、占地面积小等特点,具有良好的应用前景。