纤维束过滤器是一种以纤维束(如丙纶、涤纶等高分子材料)为滤料的高效过滤设备,具有过滤精度高、截污容量大、占地面积小等特点,广泛应用于水处理领域(如循环水过滤、废水深度处理等)。其核心优势在于纤维束的柔性结构可通过调节密度实现 “深层过滤”,但反冲洗操作对滤料性能恢复和设备运行效率至关重要。以下从滤料特性、反冲洗原理、强度影响、控制方法等方面详细解析:
一、纤维束过滤器的滤料特性与过滤原理
1. 滤料特性
结构特点:
纤维束由数十万根微米级纤维丝绑扎成束,单丝直径约 0.04-0.1 mm,比表面积可达 1000-3000 m2/m3(远超石英砂的 200-500 m2/m3),形成密集的过滤孔隙(最小可达 5 μm)。
过滤机制:截流作用:悬浮物被纤维丝表面直接拦截;
吸附作用:纤维束表面电荷吸附胶体及有机物;
深层过滤:水流通过时,纤维束因阻力形成 “上松下紧” 的梯度孔隙结构,实现对不同粒径杂质的分层截留(如上层截留大颗粒,下层截留细微颗粒)。
2. 过滤与反冲洗的关键差异
过滤状态:通过顶部加压装置(如气缸、配重)压缩纤维束,使其孔隙缩小,提升过滤精度(如出水浊度可<1 NTU)。
反冲洗状态:需先解除压缩,使纤维束完全松散,再通过水流或气水混合冲洗剥离污染物。
二、反冲洗强度的定义与影响因素
1. 反冲洗强度的定义
物理意义:单位时间内通过单位面积滤层的反冲水量(水冲洗强度,单位:L/(m2·s))或气量(气冲洗强度,单位:L/(m2·s))。
核心目标:使松散的纤维束充分扰动、展开,避免纤维束 “抱团” 导致内部杂质残留;
剥离纤维丝表面吸附的胶体、有机物及悬浮物,恢复滤料吸附能力。