摘要:YGⅣ浮动纤维高效过滤器是一种新型的无囊纤维过滤器,内部结构简单,滤料采用丙纶膨化变形长丝。该设备集“逆粒度”深层过滤和横流过滤的特性为一体。该过滤器入口水浊度≤20 mg/L时,出口水浊度≤1 mg/L;正常运行流速30~60 m/h;在入口浊度50 mg/L左右,流速30 mg/L时,运行周期为24h以上。
关键词:给水;水处理;预处理;纤维;过滤器
中图分类号:TU991.24文献标识码:B文章编号:1009-2455(2000)05-0035-03
YGⅣ浮动纤维高效过滤器是一种新型的无囊纤维过滤器,内部结构简单,无易损件,自1998年在电厂补给水的预处理及工业用水中投运以来,性能稳定,出水品质好。
1 过滤器的结构
YG 1V结构示意图(见图1)。过滤器的内部结构为:由固定的上孔板(上有配水装置)和自由浮动(有一定限度)的下孔板(一定重量)及上、下孔板间有一定长度、数量的内纶膨化变形}`}} ( BCC纤维束，组成柔性滤料的过滤体系，在下孔板下部设有配气装置，组成气、水合洗的冲洗体系。
该过滤器的独特之处在于:
①采用了纤维束交错分布技术。该技术的实施旨在保证滤料压实密度及阻力分配均匀,使过滤器运行、反洗不偏流。
②采用了自动配水技术。该技术的实施旨在使过滤器的配水均匀,阻力配置合理。在合理的阻力配置作用下,上向过滤水流使纤维滤料在上孔板部位形成曲折而均匀的压实层,并且,随着过滤周期的延长,滤料上的截污层不断上移,纤维的截污容量不断地增加,压实层厚度和密度也逐渐加大,又由于配水装置在上部压实层中部,从而形成了兼具纵向和横向的深层过滤效果。在下向(出水装置)冲洗水的作用下,将纤维层拉开、疏散后,和配气系统实行气、水合洗,提高纤维滤料的清洗效果。
2 过滤机理
传统的单流粒状滤料过滤设备,由于清洗时的水力筛分作用,滤料层的孔隙度沿滤层方向由大到小,这种过滤器不能充分发挥滤料的深层过滤效果。为此,出现了横流过滤器或为了发挥“逆粒度”深层过滤效果而出现的双流过滤器及多层滤料过滤器。YGⅣ型浮动纤维高效过滤器集“逆粒度”深层过滤和横流过滤于一体,使其具有优良的品质。
YGⅣ型浮动纤维高效过滤器的滤料采用的是丙纶膨化变形长丝(BCF),其相对密度为0.91 g/cm³,略小于水,所以,纤维束在水中处于失重的漂浮状态。本过滤器利用了纤维柔性的特点,根据流体力学的原理,只要连在纤维下端的下孔板的重量适当,在上向水流的作用下,纤维束就会上浮;由于上孔板的阻隔,纤维束弯曲褶皱而被压缩,阻力的叠加作用,致使滤层的孔隙度由下至上依次减小,纤维束上部压实密度大于下部,实现了理想的深层过滤效果。不仅如此,由于上孔板部位特殊的配水装置,使其同时具有横流过滤效果;横流过滤的存在,克服了容器的器壁效应,再加上合理的阻力配备,避免了水处理设备长期出现偏流现象,大大提高了设备运行的稳定性和运行周期。
本过滤器采用的是软体滤料,合理的内部结构使得过滤时纤维密度大,清洗时纤维密度小。由于纤维之间没有其它填充物,因此,纤维在罐体内摆动阻力小,在下向水流和压缩空气的作用下,纤维不仅有径向的抖动而且有轴向的颤动,所以,洗脱率高,清洗时间短,清洗效果明显。
3 YGⅣ型浮动纤维高效过滤器的运行效果现以某电厂的地下水处理系统,采用YGⅣ型浮动纤维高效过滤器除铁除浊为例,说明过滤器的运行情况。
3.1原水水质情况
某电厂的井水水质分析结果见表1,水质分析方法按《火力发电厂水、汽试验方法》(1984)检验。
3.2.1曝气器DN2 800,塑料多面空心球,选Φ25,充填高度为2.5 m,风水比为28~30倍,淋水密度为30~35 m³/(m².h)。
3.2.2纤维过滤器DN2 500,纤维采用膨化丙纶长丝,长度为1.2 m,过滤器的上孔板为固定孔板,下孔板为活动孔板,下活动孔板限位高度为400mm。运行流速20 m/h。
3.3运行结果
浊度用WGZ-100型光电浊度仪测定;铁采用SS-18-1-84磺基水杨酸分光光度法测定。
过滤器的运行终点:除浊以大于1 mg/ L,除铁以大于0.3 mg/ L为终点,作周期除浊和除铁曲线,如图3和图4。
4 YGⅣ型浮动纤维高效过滤器的特点
4.1由于纵、横向纤维深层过滤原理,使过滤精度高,运行稳定性提高;入口水浊度≤20 mg/L时,出口水浊度≤1 mg/L。
4.2流速高,出力大。该过滤器正常运行流速30~60 m/h,(除铁运行流速20 m/h),是普通石英砂过滤器的3~5倍。每周期制水量也可高达10倍。
4.3运行周期长,截污容量大。由于阻力配置合理和纤维交错分布技术,防止了偏流和壁效应的出现,使该过滤器的截污容量稳定在10~20 kg/ m³,在入口浊度50 mg/L左右、流速30 m/h时,运行周期在24 h以上。
4.4设备内部结构简单,外部阀门少。运行和反洗简单,易于操作和维护,易于实施程序控制。
4.5设备投资少和运行费用低。1台YGⅣ型浮动纤维高效过滤器的出力相当于3~5台普通石英砂过滤器,设备的造价是普通石英砂的1/3,同时减少了占地面积、管道安装和设备维护费用。本产品的自耗水率为2%左右,运行周期长,运行费用低。
4.6本过滤器不仅能去除水中的浊度,而且对水中的有机物、胶体、细菌、病毒等有去除能力。
4.7纤维滤料密实程度可随工作状态(过滤或反冲洗)及原水水质进行调整,适应性强。也大大提高了过滤速度和滤后水质。各种过滤器性能比较见表2
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