纖維束過(guò)濾技術(shù)在污水廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用

高翔

摘 要：相比經(jīng)典過(guò)濾，過(guò)濾纖維束以下優(yōu)點(diǎn)：它是使用越來(lái)越頻繁和日益提升的重要的污水處理設(shè)施，特別是當(dāng)面積小的時(shí)候，優(yōu)勢(shì)更為良好。

關(guān)鍵詞：纖維束過(guò)濾技術(shù);提標(biāo)改造;污水處理廠;應(yīng)用

0 引言

纖維長(zhǎng)期以來(lái)一直被用作從液體中去除雜質(zhì)的過(guò)濾介質(zhì)。這是一種新的水處理和過(guò)濾技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展了近20年。纖維具有穩(wěn)定的性能、微米直徑、過(guò)濾精度高、流動(dòng)阻力低等水力特性。近年來(lái)，以纖維為過(guò)濾材料的過(guò)濾裝置發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍廣泛。

1 纖維過(guò)濾技術(shù)的誕生與發(fā)展

砂濾是最古老的濾水技術(shù)，已有200多年的歷史，砂濾技術(shù)在城市或工業(yè)供水的幾乎所有水處理情況下都是必不可少的。砂濾技術(shù)的發(fā)展主要集中在過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)形式上，對(duì)提高過(guò)濾效率沒有顯著貢獻(xiàn)。過(guò)濾器尺寸的減小增加了過(guò)濾器的比表面積，從而提高了過(guò)濾效率。然而，過(guò)濾器尺寸的減小增加了過(guò)濾層過(guò)濾頭的損失，增加了清洗和過(guò)濾過(guò)程中過(guò)濾材料損失的機(jī)會(huì)。因此，不可能超過(guò)砂濾和其他顆粒過(guò)濾器的過(guò)濾效率。過(guò)濾材料是過(guò)濾材料。例如，天然纖維，如棉花、絲綢和毛發(fā)，合成纖維，如聚丙烯、聚酯、丙烯酸、尼龍、玻璃纖維等。與顆粒過(guò)濾器相比，纖維過(guò)濾器的特點(diǎn)是過(guò)濾頭損失小，過(guò)濾材料損失困難，允許超過(guò)顆粒過(guò)濾器的粒徑限制。濾布和卷筒濾板是第一批纖維過(guò)濾介質(zhì)，只能在水稀少、難以清洗和再生、不能用于大規(guī)模水處理的特殊情況下使用。

自上世紀(jì)八十年代以來(lái)，中外許多國(guó)家開始研究纖維過(guò)濾的清潔和再生技術(shù)。裕仁（日本）和清華大學(xué)（中國(guó)）聯(lián)合開發(fā)的纖維球過(guò)濾器使用短纖維制造纖維球，并將其填充到過(guò)濾器中。主要缺點(diǎn)：纖維容易脫落，不清洗。瑞典研究了纖維過(guò)濾器，即刷絲束絲制成多孔管的一端掛，掛在對(duì)方并通過(guò)中止或暫停部分，流體介質(zhì)的波束是懸在多孔管的濾層和離任。主要缺點(diǎn)是工作和清洗的過(guò)濾層密度相同，過(guò)濾效率與清洗效率不能很好地保證。

纖維束過(guò)濾技術(shù)的發(fā)展。在我國(guó)，纖維束過(guò)濾技術(shù)從研究到工程實(shí)踐歷時(shí)近20年。袋式調(diào)制器波束濾波器是一種通過(guò)在濾波器內(nèi)部設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的袋式濾波器來(lái)調(diào)節(jié)濾波器密度的方法。該方法的特點(diǎn)是過(guò)濾層的壓縮性高，介質(zhì)密度均勻，保證了更高的過(guò)濾精度和更好的去污能力。主要缺點(diǎn)：操作次數(shù)增加，需要定期更換袋子。纖維束過(guò)濾器的機(jī)械調(diào)節(jié)是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)調(diào)節(jié)纖維密度的一種方法。由于過(guò)濾材料的特性，這種方法會(huì)壓縮載荷有點(diǎn)過(guò)于強(qiáng)勢(shì)，近的過(guò)濾材料和過(guò)濾材料非常遙遠(yuǎn)的點(diǎn)是不可壓縮，從而不利于保證過(guò)濾精度和減少污染的能力，并且很可能會(huì)損壞過(guò)濾材料和機(jī)械設(shè)備。纖維束過(guò)濾器的液壓調(diào)節(jié)包括用過(guò)濾水壓縮濾層，用沖洗水釋放濾層。這種方法使用簡(jiǎn)單，維護(hù)費(fèi)用低，可以在不需要外部電源和操作的情況下調(diào)節(jié)光纖濾波器的密度。其缺點(diǎn)主要是纖維過(guò)濾層壓縮程度不足，對(duì)過(guò)濾精度影響較大。最常用的纖維束過(guò)濾器是可調(diào)袋式纖維束過(guò)濾器。

2 纖維束過(guò)濾技術(shù)

2.1 高效纖維束濾池工作原理

高效纖維束濾池是一種全新的重力式濾池，其工藝系統(tǒng)如圖1所示。

纖維束過(guò)濾材料固定在上濾板和下槽濾板之間，下濾板固定，上濾板上下可調(diào)。原水進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾進(jìn)入水庫(kù)的纖維束的進(jìn)氣閥門，并通過(guò)自上而下的材料層，而束纖維向下折疊，下端是被壓縮并堆在上端過(guò)濾板上，并被拉長(zhǎng)了。濾層在水流方向上形成理想的密度增加狀態(tài)，允許理想的深度過(guò)濾。王德英等人發(fā)現(xiàn)，纖維束過(guò)濾床與理想的過(guò)濾器一樣，在孔隙中分布良好，這些過(guò)濾器的組合可以在過(guò)濾過(guò)程中起到污染截留的作用。因此，壓力損失均勻地分布在整個(gè)床上。清洗、漂洗用水沖洗水泵、閥門水漂洗纖維束起過(guò)濾器濾料層、纖維束的纖維束穿過(guò)過(guò)濾器排水閥，漂洗用水沖洗的風(fēng)機(jī)風(fēng)量閥束纖維濾料層過(guò)濾網(wǎng)沖洗水的自下而上的截取、水中的懸浮物和水沖洗。

2.2 高效纖維束濾池特點(diǎn)

面積小。纖維束濾槽的平均過(guò)濾速度可達(dá)18-20m/h，是砂濾槽的三倍，大大節(jié)省了表面。過(guò)濾器的密度可以控制?？烧{(diào)節(jié)過(guò)濾層密度，以滿足不同的過(guò)濾精度要求，避免過(guò)濾阻力過(guò)快增加。過(guò)濾材料使用壽命長(zhǎng)。過(guò)濾筒的性能不會(huì)減弱，過(guò)濾材料不會(huì)丟失，不需要化學(xué)清洗，使用壽命一般不少于10年。濾筒由經(jīng)過(guò)特殊處理的纖維束組成，在操作和清洗過(guò)程中不會(huì)脫落。洗滌用水量低。纖維束過(guò)濾器清洗的用水量一般為1%至3%，即砂濾機(jī)用水量的1/2。這項(xiàng)工作很便宜。纖維束過(guò)濾器的建造成本與傳統(tǒng)的砂光過(guò)濾器相似。降低運(yùn)營(yíng)成本。用于水處理的纖維束過(guò)濾器的單位運(yùn)行成本（包括電力消耗、勞動(dòng)力和折舊）不得超過(guò)0.1%。容易清洗。纖維束濾筒在清洗過(guò)程中沒有粘附結(jié)，處于松弛和松弛狀態(tài)，易于清洗。此外，濾筒端梁的纖維過(guò)濾板上并不是都被中止的卷曲纏繞層中，從而允許一個(gè)清潔空氣/水相結(jié)合的高強(qiáng)度，從而既保證了效率和清洗濾泥形成阻礙。江一鋒研究和基于纖維束的過(guò)濾器都認(rèn)為，天然氣與水結(jié)合的回歸應(yīng)該恢復(fù)由纖維束，過(guò)濾效率與10-12L/m2·s漂洗水量、水壓0.1MPa，風(fēng)量為60m2。在0.1MPa的大氣壓下洗滌30min可恢復(fù)其過(guò)濾性能。

3 實(shí)現(xiàn)污水一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的推薦工藝組合

3.1 微絮凝--纖維束過(guò)濾工藝

對(duì)于符合gb18918-2002 B類標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠，可采用最簡(jiǎn)單的纖維束過(guò)濾工藝。工藝說(shuō)明：纖維束過(guò)濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮。微絮凝可提高纖維過(guò)濾器的bod、cod、總磷和總氮的去除。在去除總磷之前，加入含有鋁鹽或鐵鹽的凝血?jiǎng)?，通常?-20mg/l的氯化鋁或硫酸鋁。消毒能有效殺死病原體。

3.2 生物過(guò)濾--纖維束過(guò)濾工藝

對(duì)于氨氮含量高的廢水處理廠，最好采用纖維束過(guò)濾工藝。工藝說(shuō)明：纖維束過(guò)濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮。在去除磷之前，應(yīng)加入含有鋁鹽或鐵鹽的凝血?jiǎng)Ｉ锲貧膺^(guò)濾器有效地去除氨氮，減少生化需氧量和化學(xué)需氧量。過(guò)濾材料通常是過(guò)濾材料，如陶瓷球或泡沫塑料。同理，消毒能有效殺死病原體。

3.3 混凝沉淀--纖維束過(guò)濾工藝

對(duì)于總磷較高的廢水處理廠（總磷>1mg/l），應(yīng)采用混凝和纖維束過(guò)濾工藝添加混凝劑（混凝劑的測(cè)定>10mg/l）。工藝說(shuō)明：纖維束過(guò)濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學(xué)需氧量、總磷、總氮?；炷恋碛行У厝コ龖腋∥?，減少了過(guò)濾器的負(fù)荷。通常加入15-50mg/l的多氯化鋁或硫酸鋁。同樣，消毒能有效殺死病原體。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，纖維束過(guò)濾是一種較為理想的深度過(guò)濾技術(shù)。經(jīng)處理后的水質(zhì)穩(wěn)定，符合A類排放標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。過(guò)濾器的過(guò)濾速度高，過(guò)濾層可根據(jù)過(guò)濾精度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。

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