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纤维球过滤器微絮凝直接过滤的特点及效果

浏览量: 点击次数:23 更新时间:2022-09-14   时间:2022-09-14

    纤维球过滤器能够进行直接过滤,向原水中投加少量聚合氯化铝混凝剂,出水的悬浮物浓度可降到4.1mg/L,完全能够满足软化用水的要求。纤维球过滤具有工艺简单、运行稳定、操作方便、体积小、占地省等优点。

    纤维球过滤器具有滤速高、周期长、运行稳定、操作方便、占地少等优点。在不设沉淀池的前提下,对纤维球过滤设备进行了直接过滤的应用性现场试验研究。试验内容分为加混凝剂和不加混凝剂直接过滤两部分,结果表明:原水不经沉淀池无论加混凝剂或不加混凝剂,由纤维球直接过滤对悬浮物都有很好的处理效果,而以采用投加混凝剂后直接进行纤维球过滤作为软化处理系统的预处理工序为宜。

    试验流程比较简单,主要采用纤维球直接过滤,在加混凝剂和不加混凝剂两种条件下,观察纤维球过滤的出水水质。混凝剂为液体聚合氯化铝,投加方式为直接加入过滤设备的进水管道中,混凝剂借助于管道内水流的紊动作用和原水进行充分混合,使水中的胶体迅速脱稳。原水进入过滤设备后,脱稳胶体将进行短时间的絮凝。这种絮凝时间很短,矾花不可能很大,所以又称微絮凝。微絮凝后,原水将经过纤维球滤层进行直接过滤。所以,加药的直接过滤工艺又称为微絮凝过滤。如果不加混凝剂,原水则借助提升泵直接进行过滤。运行过程中,定期测定进水与出水中的悬浮物浓度,观察过滤的运行效果,并观察反冲洗情况。

    纤维球滤料的孔隙率达96%以上,滤速可高达80m/h。纤维球滤料的粒径很大,通常为25-50mm作用甚至更大;比表面积高;滤层孔隙率高。纤维球滤料是由涤纶、丙纶或者腈纶丝扎而成的球形滤料,具有很好的吸附性能,并且**,耐腐蚀,耐磨。所有这些特点,都为纤维球告诉,有效和稳定的进行水的过滤提供了条件。

    纤维球过滤器是由不锈钢板焊接而成的圆柱状设备。罐内壁涂加树脂或者衬胶防止钢板腐蚀。内部结构很简单,主要为上下两块多孔挡板,纤维球滤料置于两块多孔挡板直接。滤层底下不必设承托层,因为纤维球滤料粒径大,比重轻,搅动充分,很容易进行反冲洗,又因多孔挡板能够有效的阻挡纤维球的散失,没有滤料流失问题。过滤时,过滤水从侧上方进入滤罐,从上往下地经过滤层,从罐底排出,当出水悬浮物超过一定浓度或过滤阻力超过一定值时,即停止过滤进行反冲洗。纤维球过滤器可以采用气水同时反冲洗,借助反冲气的搅动,使悬浮物从滤料上洗脱下来,进入水中,随反冲水一起排走。反冲气和反冲水都由罐底进入。反冲气由罐顶排气管排入大气,反冲水的走向和过滤水的走向相反。气源条件受限制的情况下,纤维球过滤设备也可以采用机械搅拌-水力反冲洗,即用机械搅拌代替气体搅拌,完成纤维球滤层的反冲洗。本次试验,采用气水反冲洗方式使滤层再生、实验中采用的过滤设备规格为XH-1000×2500,滤速高达20-40m/h,产水能力为20-30m3/h左右。

    试验数据表明,不论是投加混凝剂或不投加混凝剂,纤维球过滤器都能够有效的去除水中的悬浮物。不加混凝剂,悬浮物的去除率在73.7-84.4%之间,投加混凝剂后,悬浮物的去除率高达77.7-91%。加药过滤出水水质清澈透明,悬浮物浓度控制在5mg/L以下,能充分满足软化工序的用水要求。

    由于纤维球滤层的易压缩性,使得滤层的孔隙分布非常理想,即从上方往下方,由于滤层的逐渐压实,滤层空隙逐渐减小,滤料的比表面积逐渐提高,这些特点和传统滤料正相反。因此,纤维球滤料即使进行直接过滤,进水中的悬浮物也能够进入深层滤料,实现真正的深层过滤,而不象传统滤料过滤那样,完全堵塞在滤料表层。而深层的纤维球滤层,由于空隙率小,比表面积大,对悬浮物的截留作用很强,起到很好的保护作用,出水水质很好。在进行高速过滤(V=20-40m/h,过滤产水量在15.7-34.1m3/h)时,纤维球过滤的周期长达1.5-2天以上,滤层的截泥量在2-4kg/㎡以上。

    直接过滤时,混凝剂的用量大约只有10ppm左右,这或许是因为纤维球滤料的比表面积大,对脱稳和初步微絮凝的悬浮物颗粒有很强的吸附作用。而传统滤料的处理过程中,沉淀池往往是必须的,混凝剂的投加量通常为20mg/L以上。

    通过长期的运行试验,得出以下结论:

    1.纤维球直接过滤是可行的,即使不加混凝剂,对水中悬浮物的去除率也可达70%以上。但为了减轻后续软化工序的负担,应将原水投加混凝剂后进行过滤,以充分保证出水清澈、悬浮物低于5mg/L。

    2.纤维球滤层空隙分布合理,不会产生表面滤层堵塞现象,因此,滤层的截泥量很大,周期很长。

    3.纤维球滤层空隙率高、比表面积大,能够进行高速过滤,并能保证较小的水头损失和良好的出水水质。纤维球过滤器体积小、占地省,其过滤面积和占地面积不到传统滤料过滤的一半。

    4.纤维球微絮凝过滤不仅运行良好,而且能够节省一定的混凝剂。

    5.纤维球滤层气水反冲洗效果好,气体的搅动,能够使悬浮物迅速脱离滤料进入水体。

    6.纤维球过滤器的反冲水强度低,反冲洗用水量约为过滤产水量的1%左右。而传统滤料过滤的反冲用水量约为过滤产水量的3-5%左右。

    7.纤维球过滤没备具有运行稳定,操作方便等优点,便于推广。



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