纖維球?yàn)V料取代石英砂用于水處理的特點(diǎn)
纖維球?yàn)V料和砂濾料相比,具有比表面積大、空隙率高等特征。用于過(guò)濾水時(shí),具有濾速高、周期長(zhǎng)、截泥量大、反沖水耗少、規(guī)格小、占地少和造價(jià)低等優(yōu)勢(shì),將在給水處理中獲得較廣泛的應(yīng)用。投加混凝劑的地表水,經(jīng)過(guò)有效過(guò)濾后,水中的肉眼可見(jiàn)物被全部去除,濁度通常降到3～5度以下。過(guò)濾還能去除大部分致病菌,減少消毒劑的消耗量,提高消毒的效果。過(guò)濾還能夠去除部分有機(jī)物,減少水中的有害成分?？梢哉f(shuō),過(guò)濾是提高給水水質(zhì)的關(guān)鍵措施。
纖維球?yàn)V料呈柔性、孔隙可變、過(guò)濾時(shí)受工作壓力、上層截泥和濾料自重的影響，形成上疏下密的理想濾層分布狀態(tài)，可充分發(fā)揮出濾料深層的截污能力。在污水處理中在污水直接過(guò)濾、一級(jí)處理后過(guò)濾與二級(jí)處理后過(guò)濾中能發(fā)揮其特點(diǎn)。在水處理界普遍推廣應(yīng)用，受到廣大用戶的好評(píng)。
1.濾料層空隙率高
纖維球?yàn)V料層空隙率高達(dá)95％左右．過(guò)濾起始階段，濾料層空隙率甚至高達(dá)98％左右；而傳統(tǒng)石英砂濾料層空隙率只有41％左右，即使多孔隙性的陶粒濾料．其濾料層的空隙率也只有70％，況且每個(gè)陶粒的核內(nèi)空隙和過(guò)度細(xì)小的空隙根本無(wú)法發(fā)揮過(guò)濾截流作用）。所以，和傳統(tǒng)濾料相比，纖維球?yàn)V料層的空隙率占有優(yōu)勢(shì)。
2. 濾料層空隙大．便于發(fā)揮深層濾料的過(guò)濾作用
傳統(tǒng)石英砂濾料的粒徑只有0．5—1．2毫米．濾料層的孔隙直徑0．3—0．5毫米．甚至更低。即使陶粒濾料或無(wú)煙煤濾料．濾層孑L隙直徑一般也不超過(guò)1毫米。而纖維球?yàn)V料的粒徑一般達(dá)30—50毫米．濾料層的孔隙直徑高達(dá)10—30毫米。為懸浮顆粒深入濾料層創(chuàng)造了條件
3.濾料層空隙分布合理
傳統(tǒng)濾料層都是粒徑粗細(xì)不等顆粒組成的．在濾料層反沖洗過(guò)程中．很自然地將細(xì)小顆粒濾料沖洗到濾池上方甚至沖出池外． 由此．形成了上層細(xì)小、下層粗大的濾層結(jié)構(gòu)，即反粒徑分布結(jié)構(gòu)。而纖維球則是人為加工的濾料．濾料粒徑大小一致．所以。反沖洗后，上下層濾料的粒徑也是均勻一致的。不僅如此， 由于彈性纖維球?yàn)V料具有可壓縮性，當(dāng)進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，濾料層受到過(guò)濾阻力以及自身重力、截流的懸浮顆粒的重力等作用。濾料層受到垂直向下的壓力．并且這種壓力從上到下而逐漸增大．使得彈性纖維球?yàn)V料層從上到下的壓縮程度也逐漸增大，結(jié)果，濾料層空隙率從上到下逐漸減少即和傳統(tǒng)濾料層的反粒徑分布特征正好相反，這也是纖維球?yàn)V料能夠發(fā)揮深層過(guò)濾作用的另一重要原因。
4. 濾料層比表面積大．吸附能力強(qiáng)
石英砂濾料層的比表面積通常約3o0—400m2／m s， 即使濾粒自身帶孔隙的陶粒濾料層。比表面積也只有600—700m2／m。．而纖維球?yàn)V料層的比表面積高達(dá)3 1O0o0m2／m3。纖維球?yàn)V料通常為聚酯纖維等材料制成．對(duì)于污水中的活性污泥或生物膜顆粒．具有很強(qiáng)的吸附能力，即使在高速過(guò)濾狀態(tài)。也能夠?qū)腋☆w粒截流在濾層中．保證良好的過(guò)濾出水水質(zhì)。
5.濾料層過(guò)濾阻力小
正是由于纖維球?yàn)V料層的高空隙率、大孑L徑特征，濾料層過(guò)濾阻力很小。如反沖洗結(jié)束后，纖維球?yàn)V料層的起始過(guò)濾阻力只有0．02一O．03米的水頭損失．而石英砂濾料層的起始過(guò)濾阻力達(dá)到0．15—0．2米的水頭損失。
6.過(guò)濾濾速高
由于傳統(tǒng)濾料過(guò)濾的阻力較大，所以，過(guò)濾速度受到限制，通常濾速不超過(guò)10—15m／h，否則，濾層阻力將迅速增加．達(dá)到過(guò)濾阻力極限值，不得不頻繁地進(jìn)行反沖洗。此外，傳統(tǒng)濾料層的空隙結(jié)構(gòu)分布不合理．一旦水體中的懸浮顆粒隨著高速水流深入到濾料層內(nèi)部．又很容易導(dǎo)致濾料層的穿透。這也是傳統(tǒng)濾料層無(wú)法進(jìn)行高速過(guò)濾的原因。纖維球?yàn)V料過(guò)濾阻力小，即使濾速高達(dá)30-40米．過(guò)濾阻力的增長(zhǎng)速度仍然較緩慢，不會(huì)因阻力的迅速上升而中止過(guò)濾。而且，纖維球?yàn)V料層下層的空隙率小、孔徑小、比表面積大，即使懸浮顆粒隨著高速水流深入到濾料層內(nèi)部。也能夠通過(guò)底層細(xì)密濾料層的有效截流，防止濾料層穿透。當(dāng)然，整個(gè)纖維球?yàn)V料層的高比表面積以及纖維球的高吸附能力．也是防止濾料層穿透的有效手段，同樣也是纖維球高速過(guò)濾的保證。
7. 濾料層截污能力強(qiáng)
由于纖維球?yàn)V料層的高空隙率。以及纖維球?yàn)V料深層濾料層的空隙分布特征，使得纖維球?yàn)V料層的截污能力大大提高。給水過(guò)濾同步比較實(shí)驗(yàn)表明．傳統(tǒng)石英砂濾料的截污能力一般 超過(guò)1-2kg／m 。而纖維球?yàn)V料層的截污能力高達(dá)3-5kg／m3：污水過(guò)濾同步實(shí)驗(yàn)表明．石英砂濾料層因?yàn)楸韺訛V料空隙的迅速堵塞，截污能力反而下降到0．1—0．2km s， 當(dāng)纖維球?yàn)V料過(guò)濾廢水時(shí)．恰恰因?yàn)榇箢w粒懸浮物在濾料層表面的截流．更加充分地發(fā)揮了濾料層內(nèi)部的截流作用．使得纖維球?yàn)V料層的截污能力進(jìn)一步提高到5—10kg／m3。
8. 過(guò)濾周期長(zhǎng)
由于纖維球?yàn)V料層的截污能力強(qiáng)，所以，過(guò)濾周期顯著提高。在同等濾速過(guò)濾給水時(shí)，纖維球過(guò)濾的周期至少是石英砂濾料的3～4倍：在同等濾速過(guò)濾污水時(shí)． 石英砂濾料的周期甚至只有10—20min．而纖維球過(guò)濾至少達(dá)8小時(shí)以上。即纖維球過(guò)濾污水的周期甚至是石英砂濾料的5O倍以上。由于不需要頻繁地進(jìn)行反沖洗，所以，纖維球過(guò)濾運(yùn)行非常便捷穩(wěn)定．并且可以減少工作量。
9. 節(jié)省反沖洗水量
纖維球過(guò)濾過(guò)濾周期長(zhǎng)。反沖洗頻率低，是節(jié)省反沖洗水量的一個(gè)原因。纖維球過(guò)濾可以進(jìn)行氣、水同時(shí)反沖洗，通過(guò)氣體的強(qiáng)烈攪動(dòng)作用使懸浮顆粒脫離濾料表面進(jìn)入水體．隨著反沖洗水而流出濾池．從而節(jié)省大量的反沖洗水量。由于纖維球過(guò)濾池上方設(shè)有多孔板，能夠防止濾料隨著反沖洗水流失．所以。反沖洗的氣體強(qiáng)度和水流強(qiáng)度都不需要嚴(yán)格控制．并且能夠同時(shí)進(jìn)行氣水反沖洗．操作簡(jiǎn)便。傳統(tǒng)濾料的粒徑很?。荒軌蛲ㄟ^(guò)多孑L板防止反沖洗狀態(tài)的濾料流失．所以，不能進(jìn)行氣水同時(shí)反沖洗。即使進(jìn)行氣體輔助沖洗，也必須先氣體攪動(dòng)、后水流沖洗。操作不便，也不便于節(jié)約反沖洗水。纖維球?yàn)V料和石英砂濾料的同步給水過(guò)濾實(shí)驗(yàn)表明．纖維球過(guò)濾的反沖洗水量與過(guò)濾產(chǎn)水量之比，只有石英砂的1／6一】／8。當(dāng)用于污水過(guò)濾時(shí)，纖維球過(guò)濾的反沖洗水量與過(guò)濾產(chǎn)水量之比，僅為石英砂的1／10。
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