YGⅢ浮动纤维高效过滤器的研制

YGⅢ浮动纤维高效过滤器的研制 新闻来源： 发布日期：2005-05-31 http://bbs.ndtcn.org/data/attachment/forum/201104/01/0838528xgj92pgoezyolvs.jpg 摘 要 本文介绍了一种最近研制成功的专利新产品YGⅢ浮动纤维高效过滤器的结构、过滤机理、特点以及技术参数。 关键词 YGⅢ 浮动 纤维 过滤器 YGⅢ浮动纤维高效过滤器是姚继贤教授（已故）主持开发、研究、设计、生产的新型纤维束过滤器，是继YGⅡ型高效过滤器之后研制成功的又一新产品，专利申请号为97250476.1。该产品在一九九七年十二月通过了由吉林省科学技术委员会组织的成果鉴定,鉴定结论为国际先进,国内首创,并于1998年列入国家级火炬计划. 1 过滤器的结构 本过滤器的外形相同于单流式机械过滤器，但其独特的内部结构、过滤材料及操作程序都改变了传统的过滤模式，从某种意义上讲这是水体过滤技术的一个创举。 过滤器的内部结构主要是由固定的上孔板、丙纶膨化变形长丝（BCF）纤维束、配气管路、浮动的下孔板等组成。 若干数量的纤维束按着孔隙度较大的初始密度，均布在上下孔板之间，构成松散的纤维滤层。在上向过滤水或下向清洗水的动力作用下，纤维束可被上浮压实或伸展松散，不借助其他装置就能实现过滤时小孔隙度清洗时大孔隙度的双重要求。浮动的下孔板用以保证纤维束整体均衡上下移动，且能起到均匀配气和配水的作用。配气管路用以向过滤器内部通入压缩空气，以保证纤维束初始压实和清洗效果。丙纶长丝全称为聚丙烯膨化变形长丝，别名为丙纶BCF。其性质是抗张强度高，强度为4. 5-8.0g/d；吸湿率低，吸湿率为0.1%；化学稳定性好、耐酸、碱、相对密度为0.91g/cm3 。由于该纤维抗张强度高，因此不易断裂，化学稳定性好，耐腐蚀，因此，使用寿命长，一般寿命可达10年以上，作为滤料对人体无毒副作用。是一种理想的过滤材料。 新安装的过滤器，从上向下给水，并通入压缩空气进行下向清洗，当出水比较干净、无明显悬浮物及泡沫后，改为上向清洗，经过5分钟后停送压缩空气，待出水达到标准时，则进入正常过滤运行状态。当达到规定的过滤周期或出口水超过规定标准时，进行清洗。 2 过滤机理 长期以来水处理工作者一直在追求一种理想的过滤材料，这种滤料随着水流方向孔隙度由大逐渐变小，以求发挥深层过滤作用和提高过滤速度，诸如双层和三层滤料滤池，以及双流式过滤器等，但传统的过滤设备由于清洗时水力筛分作用，粒状滤料在滤层中的分布恰与要求相反，所以难以实现这种理想。YGⅢ浮动纤维高效过滤器巧妙地解决了这一难题，使深层过滤成为现实。 纤维束的材料为丙纶膨化变形长丝（BCF），其相对密度为0.91g/cm3 ，略小于水，所以纤维束在水中处于失重的漂浮状态。本过滤器利用纤维柔性的特点，根据流体力学原理，只要连在纤维束下端的下孔板的重量适当，在上向水流和压缩空气的动力作用下，纤维束就会上浮，由于固定上孔板的阻隔，纤维束弯曲折皱而被压缩，因而滤层中水头损失及各点压差也同时发生变化，由于阻力叠加作用，致使滤层的孔隙度由下至上呈线性关系依次减小，纤维束上部压实密度大于下部，实现了理想的深层过滤条件。过滤水首先流经孔隙度较大的滤层，越往上流纤维层的孔隙度越小，这样，各层滤料对水中悬浮物过滤机理逐次是：接触混凝作用→物理吸附作用→机械截流作用。使不同粒径的悬浮物截流在层滤的不同区域。这是一种理想的深层过滤装置，充分发挥了深层过滤作用。所以过滤精度高，截污容量大，过滤周期长，制水量大。 对于过滤设备的要求不仅仅是过滤精度，过滤周期等项指标，当滤层饱和时还要求容易清洗，自耗水量低等。只有圆满地达到这两方面要求才是一个具有实用价值的过滤设备。 本过滤器是采用软体滤料，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，由于纤维间没有其它充填物，因此，纤维在罐体内摆动的阻力小，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，清洗效果理想。 3 特点与技术参数 （1）本过滤器内部结构简单，外部阀门最少，所以制造容易，操作简单，容易实现程序控制。 （2）由于清洗简单彻底，所以不会发生像普通过滤器那样，因反洗强度不够而在滤层中形成泥球和泥饼，所以它也适合过滤石灰处理水和含铁、锰的地下水等容易与滤料结块的水质。 （3）本过滤器不仅能去除水中的浊度，而且对去除水中的有机物、胶体硅及各种菌类也有明显的效果。 （4）在滤层中无胶囊等易损坏的附属部件，所以运行安全可靠，且过滤面积比有胶囊过滤器增大一倍多。 （5）运行简单，设备维护量少。 （6）本过滤器主要技术参数（见表） 序号 项 目 单 位 结 果 1 滤速 M/h 20～50瞬时100 2 浊度 FTU 入口水＜50 出口水＜2 入口水＜20 出口水＜1 3 含铁 Mg/l 入口水＜15 出口水＜0.3 4 截污容量 Kg/m3 纤维 10～20 5 进出口压差（△P） MPa 0.02～0.05 6 过滤周期 h ＞8 7 反洗强度 空 气 L/m2··s 40～60 水 6～8