束状纤维滤料和滤池

束状纤维滤料和滤池［摘要］束状纤纤维滤料是一一种用高分子子纤维制成的的新型束状滤滤料。高效纤纤维过滤池（器器）具有占地地面积小，操操作简便，易易实现自控操操作等特点。在在几个水厂的的试验中，进进行了纤维束束滤池和普通通石英砂快滤滤池的并联对对比试验，试试验证明，纤纤维束滤池出出水水质好，占占地面积小，完完全满足饮用用水水质要求求。［关键词］束状状纤维；纤维维束滤池；水水厂；试验一、束状纤维滤滤料：

过滤对对于去除水中中悬浮物（SS）、胶体、微微生物，是一一种快速、经经济、有效的的手段，是水水处理系统中中净化水质不不可缺少的环环节。

石英砂砂作为过滤的的滤料，由于于其来源、机机械强度、价价格、化学稳稳定性等方面面的优越条件件，从而始终终占据主要地地位。

束状纤纤维滤料是人人工合成纤维维，是一种不不带有任何功功能基团的高高分子纤维材材料，它过滤滤吸附水中的的悬浮物以表表面物理吸附附为主。它具具有做为滤料料的特点是：：1、它具有足够够的化学稳定定性，过滤过过程中没有发发生任何溶解解于过滤水的的现象。2、它具有比石石英砂强度高高得多的机械械强度，无论论反洗强度多多高，它也不不会发生破损损和流失跑料料。3、由于纤维滤滤料的比表面面积大，吸附附能力强，其其出水水质优优于粒状滤料料。

滤料的的作用在于具具有吸附悬浮浮物的表面积积，目前粒状状滤料的粒径径都是mm级，受其形形状所限，再再进一步缩小小粒径是十分分困难的。这这样粒状滤料料比表面积小小的弱点较难难突破，比表表面积小，其其吸附水中胶胶体杂质的性性能弱，再进进一步提高滤滤后水质就较较难。束状纤纤维滤料突破破了粒状滤粒粒的粒径不能能进一步缩小小的限制，使使滤料的直径径达到了μm级，这样大大大地增加了了滤料的比表表面积。一般般束状纤维滤滤料的比表面面积是石英砂砂的1.4倍，达到106000m2/m3，增加了水水中悬浮固体体与滤料的接接触机会和滤滤料的吸附能能力，从而提提高了滤后水水质。这不仅仅在于进一步步降低水的浊浊度，而且水水中有机物、细细菌乃至病毒毒等将随水的的浊度降低而而被部分去除除。至于残留留于滤后水中中的细菌、病病毒等在失去去浑浊物的保保护或依附时时，在滤后消消毒过程中也也将容易被灭灭杀，这就为为滤后消毒创创造了良好条条件。

过滤是是借滤料间的的孔隙来贮存存所截留的悬悬浮物固体。一一般束状纤维维滤料的孔隙隙率是0.85，是一般常常用石英砂孔孔隙率0.44的1.9倍。孔隙大大，截污容量量大，工作周周期长。石英英砂滤料的粒粒径为0.5—1.0mm时，未经过过处理的水，其其截污能力为为0.5—1.0kgg/m3，经石灰处处理的水，其其截污能力为为0.5—2.0kgg/m3，对于经混混凝处理的水水，为2.5—3.0kgg/m3；而束状纤纤维滤料其截截污能力超过过了石英砂滤滤料的一倍以以上。孔隙率率大不但可以以提高截污容容量，而且可可以在并没有有提高过滤阻阻力的同时，提提高了过滤速速度。

纤维的的弱点是在高高温下产生老老化，光、热热稳定性差，一一般使用温度度不要超过90℃，而我们在在滤池里的束束状纤维滤料料使用温度一一般不会超过过50℃，且又无阳阳光直接照射射，正所谓扬扬长避短。纤纤维滤料的使使用寿命至少少在十年以上上，这就避免免了砂滤料的的经常填补和和定期以新换换旧的麻烦，可可大大减轻人人们的劳动强强度和减少停停水检修的时时间。滤料的比表面积积

粒度（mm）孔隙率（cm22/g）比表面积（cmm2/cm3）石英砂1.2—0.660.4450.6—755.1束状纤维0.0560.85780—1066二、纤维束滤池池

从19993年起，用一一种全新的软软滤料——束状纤维代代替传统的粒粒状滤料，开开始应用在重重力式滤池上上，突破了重重力式滤池中中一直使用粒粒状滤料的传传统观念，开开创了在重力力式滤池中使使用束状滤料料的先例。我我们先后用束束状纤维滤料料在重力式滤滤池里做了小小型、中型和和生产性试验验，都取得了了预期的效果果，现在已正正式投入了某某些水厂的生生产运行。

我们是是在普通快滤滤池里，把束束状纤维滤料料悬挂在两块块多孔板之间间。下面一块块多孔板固定定在配水干管管之上，上面面一块活动孔孔板在冲洗排排水槽之下。过过滤时借助于于水流过滤料料所产生的水水头损失使上上面一块活动动孔板下移，使使束状纤维处处于压实状态态，有利于提提高水质；反反洗时，借助助于气、水的的动能使上面面一块活动孔孔板上移，使使束状纤维滤滤料处于松散散状态，有利利于清洗。实实现了束状纤纤维滤料的无无序装填过滤滤和有序装填填反洗的最佳佳效果。

滤层中中滤料粒径的的分布：1、

最最好是上粗下下细；2、

其其次是粗细保保持均匀；3、

上上细下粗则效效果较差。

使用纤纤维束滤料完完全避免了第第三种情况，使使第三种情况况达到极限状状态，它的不不均匀系数等等于1，是任何均均粒滤料望尘尘莫及的；它它可以非常方方便地实现第第一种情况，用用二种不同直直径的纤维束束连接起来，实实现上粗下细细的滤层分布布，且管理与与单层滤料一一样简单、方方便。即使用用单一规格的的纤维滤料，在在过滤过程中中，由于水流流经过滤层产产生阻力，引引起滤层压缩缩其空隙沿水水流方向逐渐渐变小，比较较符合理想滤滤料上大下小小的孔隙分布布，属于深度度过滤，有利利于提高截污污容量和延长长工作周期，从从而也就降低低了自耗水量量，其自耗水水率不大于0.5%。

通过大大量试验我们们发现：纤维维束滤料吸附附能力强不仅仅体现在比表表面积大上，而而且当水中颗颗粒迁移到滤滤料表面上时时，则在范德德华引力和静静电力相互作作用下，以及及某些化学键键和某些特殊殊的化学吸附附力下，悬浮浮固体与纤维维束滤料的粘粘附力大于其其与石英砂的的粘附力。这这样虽然有利利于提高滤速速和提高水质质，但却带来来了反冲洗的的困难，即单单独用水反冲冲洗，即使用用高强度反冲冲洗水也很难难洗净滤料，这这样做是不经经济，也是不不可能的。这这是一个矛盾盾的两个方面面，即吸附能能力强，反冲冲洗能力也要要强。由此我我们认为：只只有用气、水水联合反洗才才能使纤维束束滤料反洗干干净、再生彻彻底。在我们们已投入生产产运行的滤池池中我们分别别采用了三种种不同的气、水水反冲洗操作作方式：1、

先先用空气反冲冲，再用水反反冲；2、

先先用气、水同同时反冲，再再用水反冲；；3、

先先用空气反冲冲，再用气、水水同时反冲，最最后再用水反反冲。

从反冲冲洗效果来看看，第三种方方法最佳，第第二种方法效效果也很好，但但水耗较第三三种方法大，第第一种方法水水耗低，但反反冲洗操作时时间长，冲洗洗效果也不如如后两种方法法。

我们现现在采用的反反冲洗强度原原则是高强度度气冲和中、低低强度水冲相相结合。一般般气冲强度（包包括单独气冲冲和气、水同同时反冲时的的气冲强度）在20—30L/m2·s之间；水冲强度在10L/m2·s以下，总的反冲时间是15min左右。我们采用第三种反冲操作方法，气冲强度27L/m2·s，冲洗时间4min；气、水同时反冲时，气冲强度不变，水冲强度10L/m2·s，冲洗时间4min；最后水冲强度仍为10L/m2·s，冲洗时间为6min，总的反冲时间为14min。

由于纤纤维束滤料是是粒状滤料空空隙率的1.9倍，所以，过过滤时的水头头损失较小，起起始水头损失失一般在20—30cm左右，终止止时水头损失失一般不超过过120cm。过滤速度度一般不低于于20m/h。

几年来，我我们分别在三三个水厂用重重力式纤维束束滤池和普通通石英砂快滤滤池做了并联联对比试验。在在这期间既经经过了东北地地区低温低浊浊的冬季，也也经过了松花花江的浑水期期；既有经过过加药沉淀的的沉后水，也也有不加药直直接过滤的原原水。无论那那种情况，纤纤维束滤池在在保持20m//h滤速和石英英砂滤池在8m/h滤速情况下下，其前者的的滤后水水质质都明显优于于后者的滤后后水质，可见见该滤料对提提高水质有明明显效果。

表一、是是在吉林某水水厂进行的不不加混凝剂的的过滤试验。表一

砂滤池、纤纤维束滤池并并联检测记录录

时

间沉后水浊度砂滤池浊度纤维滤池浊度4、5221054、10171364、181596

表二、是是在吉林某水水厂冬季进行行的低温低浊浊试验，纤维维束滤池流速速是20m//h，石英砂滤滤池流速是8m/h，混凝剂是是硫酸铝。表二

砂滤池、纤纤维束滤池并并联检测记录录

时间沉后水砂

滤

池池纤

维

束束

滤

池浊度温度PH色度浊度温度PH色度浊度温度PH色度水头损失12、113.36721-2066.8100.666.8101312、123.26721-2066.8100.566.8113812、123.26721-2066.8100.566.8113812、143.14721-2046.8100.646.8103412、153.24718-4046.8100.446.7104212、1634718-4046.880.346.693912、172.94719-2046.8110.346.7115112、203.2372036.8100.436.8104712、2133721-3036.880.536.892612、2234720-3036.8110.646.8115412、233.13719-3036.8100.636.81034三、

结论：

重力式式纤维滤池由由于滤后水质质好，而有利利于提高人民民生活质量和和提高工业产产品的质量，有有利于实施我我国城市供水水行业2000年技术