纤维球过滤罐是一种高效的深层过滤设备,以纤维球为核心滤料,凭借其独特的结构和过滤特性,广泛应用于水处理领域,尤其在去除水中悬浮杂质、胶体、有机物等方面表现优异。以下从工作原理、结构组成、性能特点、运行维护等方面详细介绍:
纤维球滤料是由涤纶、丙纶等化学纤维制成的球状滤料(直径约 10-20mm),具有巨大的比表面积和良好的弹性。其过滤原理主要基于:
-
深层截留:纤维球之间形成密集的立体网状结构,水流通过时,悬浮颗粒、胶体等杂质被纤维丝表面吸附或截留于滤层内部,而非仅在滤层表面;
-
变孔隙过滤:纤维球滤料在水流压力作用下可压缩,形成 “上松下紧” 的梯度孔隙结构 —— 上层孔隙较大,可截留大颗粒杂质;下层孔隙细密,深度去除小颗粒杂质,提高过滤效率;
-
吸附协同:部分改性纤维球(如载锌、载银纤维球)还可通过化学吸附去除水中重金属离子或抑制细菌滋生。
纤维球过滤罐通常为圆柱形密闭容器(材质多为不锈钢、玻璃钢或碳钢衬胶),主要组成部分包括:
-
壳体:承受运行压力(一般 0.2-0.6MPa),容纳滤料和水流;
-
滤料层:核心部分,填充纤维球滤料,层高根据处理水量设计(通常 0.8-1.5m),滤料上方设挡料板防止流失;
-
布水 / 集水系统:
-
布水器(如多孔管、滤帽、格栅):均匀分布进水,避免冲击滤料层导致乱层;
-
集水器(如多孔板、滤网):收集过滤后的清水,防止纤维球随水流带出;
-
进出水管道:包括进水口、出水口、反洗进水口、反洗排水口、排气口等,部分设备配备阀门组实现自动化控制;
-
辅助部件:压力表(监测进出口压差)、液位计(观察罐内水位)、人孔(用于检修和更换滤料)。
相比传统砂滤罐、活性炭过滤器等设备,纤维球过滤罐的核心优势在于:
-
过滤精度高:可有效去除粒径≥1μm 的悬浮颗粒,出水浊度可降至 1NTU 以下,对胶体、藻类的去除率达 90% 以上;
-
滤速快:设计滤速通常为 20-50m/h,是传统砂滤的 3-5 倍,适合大水量处理场景;
-
截污容量大:纤维球滤层的立体网状结构可容纳更多杂质,截污量是砂滤的 2-4 倍,延长运行周期;
-
反洗效果好:纤维球具有良好的弹性,反洗时通过气水联合冲洗可迅速恢复蓬松状态,洗净度高,且滤料不易流失;
-
适应性强:可处理常温、中低温水,对原水浊度波动(5-100NTU)的适应能力较强,尤其适合工业循环水、污水处理等水质复杂场景。
-
滤速:推荐 20-50m/h,原水浊度较高时可适当降低滤速;
-
进出口压差:正常运行时压差≤0.1MPa,当压差升至 0.15-0.2MPa 时,需进行反洗;
-
运行周期:根据进水水质而定,一般为 8-48 小时(浊度高时周期缩短)。
滤料吸附饱和后需通过反洗恢复过滤能力,反洗效果直接影响设备寿命和过滤效率:
-
反洗方式:多采用 “气洗 + 水洗” 联合反洗(部分小型设备可仅用水洗);
-
反洗步骤:
-
停止进水,打开排气阀和排水阀,排空罐内积水;
-
气洗:开启压缩空气阀,从底部通入空气(气压 0.1-0.15MPa),使纤维球剧烈翻动,冲刷表面杂质,持续 3-5 分钟;
-
水洗:关闭气阀,开启反洗进水阀,从底部通入清水(流速 20-30m/h),使滤层膨胀(膨胀率 50%-80%),持续 5-10 分钟,直至排水清澈;
-
正洗:关闭反洗阀,开启进水阀,正向冲洗 2-3 分钟,排出残留杂质后恢复运行。
-
定期检查:每月检查滤料状态,若发现纤维球结块、老化(如变色、断裂),需及时筛分或补充;
-
更换周期:正常使用情况下,纤维球滤料寿命为 1-3 年(取决于进水污染程度),当滤料弹性下降、截污能力明显降低时,需整体更换。
-
工业循环水处理:如电厂、化工厂的循环冷却水旁滤处理,去除悬浮物、油污,防止换热器结垢;
-
污水处理深度处理:市政污水或工业废水达标排放前的过滤,降低出水 SS(悬浮物)、COD;
-
油田水处理:含油污水过滤,去除原油、悬浮物,回用于采油注水;
-
饮用水预处理:去除原水中的藻类、胶体,减轻后续处理负荷。
纤维球过滤罐凭借高效、快速、易维护的特点,在水处理领域成为替代传统滤料设备的重要选择,其性能发挥的关键在于滤料质量和反洗操作的规范性。