纖維束濾料在給水濾池中的應用研究
0 引言
自1804年英國首次記載了慢濾池和1870年在美國現出了第一座普通快濾池后，過濾技術在世界范圍內得到了迅速發展廣泛應用。而粒狀濾料作為水處理中過濾介質的核心，一百多年來一直在水處理中發揮著重要作用。
濾料的作用在于具有吸附懸浮物的表面積。粒狀濾料的粒徑都是mm級，比表面積小，其吸附懸浮顆粒濁質和膠體雜質的性能弱，再進下提高濾后水質比較難。濾料層的孔隙度是表征其儲存所截留懸浮固體能力的。目前濾池常用的石英砂濾料的孔隙度為0.43，無煙煤為0.5。因受粒狀濾料形狀的限制也有困難。纖維球的比表面積及隙度度比較大，脫離了傳統粒狀濾料的束縛，為改變天然濾料的形狀和特性邁出了第一步。但由于它有一個密實的纖維球心，故其仍屬于粒狀濾料的范圍。
1996年二水廠進行改選，我們將4個普通快濾池反洗方式改為氣水沖洗，3個濾池的過濾介質由普通海砂改為均粒濾料，其余1個濾池改為丙綸纖維束濾料，將兩種濾料作對比性
平行生產試驗。現將試驗情況介紹如下：
1 普通快濾池改造概況
普通快濾池兩組4格，單池面積9m2。濾池深度4.2m，濾池與清水池最高水位高差2.6m，濾池最高水面與水力循環(加斜管)澄清池水面落差3.4m。96年改造，在原濾池主體結構、水沖洗管道系統和清水系統不變的基礎上，改進濾層，增加氣洗系統。普通海砂濾料改為均粒濾料。
d=0.8=1.0mm,k80=1.3,濾層厚度1.0m。承托層厚度450mm。
1.1設計參數
濾池改造設計參數：濾速10m/h，單池產水能力2160m3/d，過濾周期24--48h，濾前濁度小于10度。氣洗強度15--20l/(s.m2)，氣洗時間3--5min。水沖強度10--151(s.m2)，水洗時間5-7min。4池處理水量8460m3。
1.2風路系統
貼靠原有大阻力穿孔管配水系統上部，設豐型管路穿孔配氣系統。主管DN150mm，氣流速10--15m/s；支管DN25mm，孔口氣流速20-30m/s。設R223F-14.3/49型羅茨風機2臺，一用一備。單臺供氣量14.3m3/min，氣壓49kpa，配套電機22kw。
2 策略式纖維束濾池
重力式纖維束濾池利用普通快濾池改造而成。利用普通快濾池濾床空間，把束狀纖維懸掛在上下兩塊孔板中間。底部孔固定，上部孔板有機械調節裝置。過濾時，利用濾池中的水位由上而下的重力使濾層壓縮，纖維束濾料處于密實狀態，提高了濾層截留雜質的效能，保證了濾后水質。沖洗時，氣水由下而上地沖擊擾動，使束狀濾料處于懸浮松狀態，濾層中的吸附截留物得到洗脫。從而實現了束狀纖維濾料無序裝填過濾和有序裝填反洗的最佳狀態。
機械調節裝置可根據出水水質和濾速的要求，迅速調節束狀濾料的堆積密度。
2.1聚丙烯纖維
丙綸纖維絲的學名為聚丙烯，化學結構式為：
它是不帶任何功能基團的高分子纖維材料。丙綸纖維絲的直徑為um級，其表面積遠比粒料大，易于吸附水中懸浮濁質和膠體雜質。其吸附能弱，纖維表面吸附水中懸浮濁質和膠體雜質。其吸附能弱，纖維表面吸附截留的泥渣等可用氣水洗脫掉。
聚丙烯纖維的生產原料是聚丙烯樹脂，聚丙烯樹脂屬于高分子聚合物。聚丙烯纖維生產過程是高分子物理變化過程，其化學成份不發生變化。經中國預防醫學科學院環境衛生監測所對聚丙烯樹脂進行急性經口毒性試驗、蓄積性毒性試驗、Ames試驗、CHL細胞染色體畸變試驗和有害物含量檢測，結果為無毒、無明顯蓄積性、無致突變性，符合我國有關食品衛生標準的規定。
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