纖維束過濾技術在污水廠提標改造中的應用

高翔

摘 要：相比經典過濾，過濾纖維束以下優點：它是使用越來越頻繁和日益提升的重要的污水處理設施，特別是當面積小的時候，優勢更為良好。

關鍵詞：纖維束過濾技術;提標改造;污水處理廠;應用

0 引言

纖維長期以來一直被用作從液體中去除雜質的過濾介質。這是一種新的水處理和過濾技術，已經發展了近20年。纖維具有穩定的性能、微米直徑、過濾精度高、流動阻力低等水力特性。近年來，以纖維為過濾材料的過濾裝置發展迅速，應用范圍廣泛。

1 纖維過濾技術的誕生與發展

砂濾是最古老的濾水技術，已有200多年的歷史，砂濾技術在城市或工業供水的幾乎所有水處理情況下都是必不可少的。砂濾技術的發展主要集中在過濾器的結構形式上，對提高過濾效率沒有顯著貢獻。過濾器尺寸的減小增加了過濾器的比表面積，從而提高了過濾效率。然而，過濾器尺寸的減小增加了過濾層過濾頭的損失，增加了清洗和過濾過程中過濾材料損失的機會。因此，不可能超過砂濾和其他顆粒過濾器的過濾效率。過濾材料是過濾材料。例如，天然纖維，如棉花、絲綢和毛發，合成纖維，如聚丙烯、聚酯、丙烯酸、尼龍、玻璃纖維等。與顆粒過濾器相比，纖維過濾器的特點是過濾頭損失小，過濾材料損失困難，允許超過顆粒過濾器的粒徑限制。濾布和卷筒濾板是第一批纖維過濾介質，只能在水稀少、難以清洗和再生、不能用于大規模水處理的特殊情況下使用。

自上世紀八十年代以來，中外許多國家開始研究纖維過濾的清潔和再生技術。裕仁（日本）和清華大學（中國）聯合開發的纖維球過濾器使用短纖維制造纖維球，并將其填充到過濾器中。主要缺點：纖維容易脫落，不清洗。瑞典研究了纖維過濾器，即刷絲束絲制成多孔管的一端掛，掛在對方并通過中止或暫停部分，流體介質的波束是懸在多孔管的濾層和離任。主要缺點是工作和清洗的過濾層密度相同，過濾效率與清洗效率不能很好地保證。

纖維束過濾技術的發展。在我國，纖維束過濾技術從研究到工程實踐歷時近20年。袋式調制器波束濾波器是一種通過在濾波器內部設計一個特殊的袋式濾波器來調節濾波器密度的方法。該方法的特點是過濾層的壓縮性高，介質密度均勻，保證了更高的過濾精度和更好的去污能力。主要缺點：操作次數增加，需要定期更換袋子。纖維束過濾器的機械調節是通過機械傳動調節纖維密度的一種方法。由于過濾材料的特性，這種方法會壓縮載荷有點過于強勢，近的過濾材料和過濾材料非常遙遠的點是不可壓縮，從而不利于保證過濾精度和減少污染的能力，并且很可能會損壞過濾材料和機械設備。纖維束過濾器的液壓調節包括用過濾水壓縮濾層，用沖洗水釋放濾層。這種方法使用簡單，維護費用低，可以在不需要外部電源和操作的情況下調節光纖濾波器的密度。其缺點主要是纖維過濾層壓縮程度不足，對過濾精度影響較大。最常用的纖維束過濾器是可調袋式纖維束過濾器。

2 纖維束過濾技術

2.1 高效纖維束濾池工作原理

高效纖維束濾池是一種全新的重力式濾池，其工藝系統如圖1所示。

纖維束過濾材料固定在上濾板和下槽濾板之間，下濾板固定，上濾板上下可調。原水進行過濾，過濾進入水庫的纖維束的進氣閥門，并通過自上而下的材料層，而束纖維向下折疊，下端是被壓縮并堆在上端過濾板上，并被拉長了。濾層在水流方向上形成理想的密度增加狀態，允許理想的深度過濾。王德英等人發現，纖維束過濾床與理想的過濾器一樣，在孔隙中分布良好，這些過濾器的組合可以在過濾過程中起到污染截留的作用。因此，壓力損失均勻地分布在整個床上。清洗、漂洗用水沖洗水泵、閥門水漂洗纖維束起過濾器濾料層、纖維束的纖維束穿過過濾器排水閥，漂洗用水沖洗的風機風量閥束纖維濾料層過濾網沖洗水的自下而上的截取、水中的懸浮物和水沖洗。

2.2 高效纖維束濾池特點

面積小。纖維束濾槽的平均過濾速度可達18-20m/h，是砂濾槽的三倍，大大節省了表面。過濾器的密度可以控制。可調節過濾層密度，以滿足不同的過濾精度要求，避免過濾阻力過快增加。過濾材料使用壽命長。過濾筒的性能不會減弱，過濾材料不會丟失，不需要化學清洗，使用壽命一般不少于10年。濾筒由經過特殊處理的纖維束組成，在操作和清洗過程中不會脫落。洗滌用水量低。纖維束過濾器清洗的用水量一般為1%至3%，即砂濾機用水量的1/2。這項工作很便宜。纖維束過濾器的建造成本與傳統的砂光過濾器相似。降低運營成本。用于水處理的纖維束過濾器的單位運行成本（包括電力消耗、勞動力和折舊）不得超過0.1%。容易清洗。纖維束濾筒在清洗過程中沒有粘附結，處于松弛和松弛狀態，易于清洗。此外，濾筒端梁的纖維過濾板上并不是都被中止的卷曲纏繞層中，從而允許一個清潔空氣/水相結合的高強度，從而既保證了效率和清洗濾泥形成阻礙。江一鋒研究和基于纖維束的過濾器都認為，天然氣與水結合的回歸應該恢復由纖維束，過濾效率與10-12L/m2·s漂洗水量、水壓0.1MPa，風量為60m2。在0.1MPa的大氣壓下洗滌30min可恢復其過濾性能。

3 實現污水一級A排放標準的推薦工藝組合

3.1 微絮凝--纖維束過濾工藝

對于符合gb18918-2002 B類標準的污水處理廠，可采用最簡單的纖維束過濾工藝。工藝說明：纖維束過濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學需氧量、總磷、總氮。微絮凝可提高纖維過濾器的bod、cod、總磷和總氮的去除。在去除總磷之前，加入含有鋁鹽或鐵鹽的凝血劑，通常為5-20mg/l的氯化鋁或硫酸鋁。消毒能有效殺死病原體。

3.2 生物過濾--纖維束過濾工藝

對于氨氮含量高的廢水處理廠，最好采用纖維束過濾工藝。工藝說明：纖維束過濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學需氧量、總磷、總氮。在去除磷之前，應加入含有鋁鹽或鐵鹽的凝血劑。生物曝氣過濾器有效地去除氨氮，減少生化需氧量和化學需氧量。過濾材料通常是過濾材料，如陶瓷球或泡沫塑料。同理，消毒能有效殺死病原體。

3.3 混凝沉淀--纖維束過濾工藝

對于總磷較高的廢水處理廠（總磷>1mg/l），應采用混凝和纖維束過濾工藝添加混凝劑（混凝劑的測定>10mg/l）。工藝說明：纖維束過濾器有效去除懸浮物，顯著降低生化需氧量、化學需氧量、總磷、總氮。混凝沉淀有效地去除懸浮物，減少了過濾器的負荷。通常加入15-50mg/l的多氯化鋁或硫酸鋁。同樣，消毒能有效殺死病原體。

4 結束語

綜上所述，纖維束過濾是一種較為理想的深度過濾技術。經處理后的水質穩定，符合A類排放標準的設計要求。過濾器的過濾速度高，過濾層可根據過濾精度進行調節和控制。

參考文獻：

[1]單連斌，王允妹.沈陽市城市污水處理廠現狀及提標改造技術對策分析[J].環境保護科學，2017，43（2）：19-23.

[2]劉亦凡，陳濤，李軍.中國城鎮污水處理廠提標改造工藝及運行案例[J].中國給水排水，2016，32（16）：36-41.

[3]楊磊三，李駿飛，余濤，等.廣州新華污水處理廠提標改造工程設計[J].中國給水排水，2016，32（8）：47-50.

[4]陸東平，梁汀，沈曉鈴.城市污水處理廠深度處理過濾工藝設計探討[J].中國給水排水，2013，29（12）：22-24.