1.张万友 2.郗丽娟 2.郭新茹 3.陈代梅 3.李霞
(1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2，东北电力学院化学工程学院，吉林吉林市132012；3．成都印钞公司，四川成都611130)
摘要： 从研究纤维束滤料的传质效率一水头损失特性出发，确定了纤维束过滤器的技术参数。实践表明：纤维束过滤器的滤速可达20 m／h以上，较砂滤池有大幅提高，同时其出水水质更好，周期制水量增加了4～6倍，而自用水率不足周期制水量的1％ 。
关键词： 过滤器； 纤维束滤料； 水头损失
中图分类号：TU991，2 文献标识码：C 文章编号：1000—4602(2005)11—0053—03
目前，广泛采用的纤维束过滤器均是压力式，笔者关心的则是将纤维束滤料应用于重力式滤池的可行性，即在保证出水水质且净压头较小的条件下，实现较高的滤速和截污容量。为此，研究了纤维束滤料的滤速一水头损失特性，以确定纤维束过滤器的技术参数。
1 材料与方法
1．1 纤维束滤料
所用纤维束滤料为丙纶纤维，其性能参数见表1。
1．2 原水水质
原水为人工配制，通过投加粘土控制过滤装置进水浊度为15～40 NTU。
1．3 装置及流程
过滤装置用有机玻璃制成，其内径为0500FIIFII，有效高度为1 500 FIIFII，沿高度方向开有问距为100 FIIFII的测压及取样孔14个，内设纤维密度调节装置，上部进水、下部出水，控制出水浊度≤3 NTU。反冲洗水来自高位水箱，净压头为10．78 kPa，水洗强度为4 I／(FII ·S)，气洗强度为50～70 I／(FII ·S) 具体流程见图1
2 结果及讨论
2．1 水头损失沿床层高度的变化
在滤速为22．3 m／h及进水浊度分别为17．1、27．9和35．7 NTU时，过滤初期的滤层水头损失均较小，随进水浊度的增加则水头损失略有增加；运行8 h后，不同进水浊度的床层阻力分布情况几乎一致，在深度为500 mm处水头损失开始明显增加。在进水浊度相近的情况下(分别为16．95、24．51和33．73 NTU)提高滤速至30 m／h，对运行初期和运行5 h后的床层水头损失分布情况进行了测定。结果显示：除总水头损失略有增加外，沿床层水头损失分布规律与前面的几乎相同。从水力学的角度分析，当水流白卜而下通过纤维束时纤维承受向下的纵向压力，且越往下则其所承受的压力越大。由于纤维纵向刚度很小，当纵向压力足够大时就会产生弯曲，导致纤维束层整体下移，最下部的首先弯曲并被压缩，这种弯曲、压缩过程逐渐上移，直至纤维束层所受支撑力与水头阻力相平衡。由于纤维束层所受纵向压力沿水流方向依次递增，所以沿水流方向被压缩弯曲的程度也依次增大，滤层孔隙率和过滤孔径沿水流方向由大到小分布，水头损失沿水流方向由小到大变化，表现出良好的渗透过滤性能。
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