摘要：以纖維為濾料的高效纖維過濾器與以石英砂為濾料的過濾器相比，具有過濾效率高、濾速快、截污容量大、周期制水量大、自耗水低特 點(diǎn)，同時(shí)解決了原工藝流程中存在的問題，有較高的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。如能改進(jìn)濾料的清洗技術(shù)，簡化過濾設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之具備直接處理 高濁度進(jìn)水能力以及較好的解決纖維過濾設(shè)備大型化的問題，可在水處理領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
    關(guān)鍵詞：生水過濾；纖維過濾；濁度
    生水過濾系統(tǒng)是紡織廠化學(xué)水處理的重要環(huán)節(jié)，生水水質(zhì)的好壞直 接影響著后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行及除鹽水的水質(zhì)，從而關(guān)系到纖維絲束的 質(zhì)量。我廠軟水站原系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大出力為420t/h，由于擴(kuò)建工程的需要， 外供除鹽水量的增加，生水水量相應(yīng)增加及水質(zhì)要求的提高，原有的7 臺(tái)處理能力為60t/h的機(jī)械過濾器已無法滿足生產(chǎn)需求，且系統(tǒng)存在問 題，改造已成必然。經(jīng)過調(diào)研和充分論證決定采用一種新型的束狀軟填 料———丙綸纖維材料為濾料的壓力式高效纖維過濾器。
    1 生產(chǎn)系統(tǒng)工藝現(xiàn)狀及問題分析
    1.1原工藝流程
    原生水是由水廠經(jīng)粗濾后送至軟水站，水廠粗濾后的水濁度在1.5~ 3mg/L，由于濁度過高無法直接進(jìn)行軟化，因此軟水站必須經(jīng)機(jī)械過濾器 過濾，經(jīng)軟化罐軟化后制成除鹽水送至生產(chǎn)車間。機(jī)械過濾器是采用顆 粒狀石英砂為濾料，利用清水泵加壓，形成等速壓力式機(jī)械過濾器。再由 后續(xù)水處理設(shè)備（除鹽水處理系統(tǒng)）制成除鹽水。
    1.2原系統(tǒng)存在的問題
    1）由于系統(tǒng)來水水質(zhì)惡化，7臺(tái)機(jī)械過濾器積泥垢十分嚴(yán)重，影響 除鹽水供給；常需停運(yùn)一臺(tái)進(jìn)行檢修，而6臺(tái)機(jī)械過濾器出水量無法保 證生產(chǎn)用水，降低了離子交換器的周期制水量，增加制水成本。
    2）機(jī)械過濾器反洗自用水消耗量大，操作難度大，極易造成擊竄或 反洗時(shí)帶走大量的石英沙，之后過濾效果明顯下降，只能停車檢修，造成 極大浪費(fèi)。
    3）機(jī)械過濾器處理能力為60t/h，且顆粒狀濾料進(jìn)行過濾，其過濾精 度受濾料粒徑限制，其出水濁度高，濾料的清洗操作過于繁重；輕易產(chǎn)生 板積，更換濾料頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
    2 可行性分析
    為了解決原系統(tǒng)存在的問題，經(jīng)過調(diào)研分析，我們本著工藝技術(shù)領(lǐng) 先的原則，對(duì)石英沙機(jī)械過濾器改造成高效纖維過濾器。單臺(tái)高效纖維 過濾器設(shè)計(jì)出力為90t/h。
    高效纖維過濾器的工作原理：
    高效纖維過濾器是一種將下端掛有重墜的膨化纖維長絲（D20～ 50μm）束叢，懸吊于設(shè)在過濾器上部的多孔板上充當(dāng)過濾介質(zhì)的過濾設(shè) 備。在纖維束叢中貼近多孔板的部分設(shè)置有若干個(gè)膠囊，過濾時(shí)先向囊 內(nèi)充水，形成加壓室，強(qiáng)行擠壓四周的纖維束使之密實(shí)，然后水流自下而 上穿過纖維孔隙，進(jìn)行上向流過的操作。
    清洗時(shí)先排盡囊中的水，撤消對(duì)纖維束的擠壓，使纖維束叢在重力 和膨化纖維的彈力聯(lián)合作用下恢復(fù)其膨松狀態(tài)，然后進(jìn)氣、水聯(lián)合拌動(dòng) 擦洗。
    由于用作濾料的纖維是一種能彎曲而柔軟的材料，其濾料直徑可達(dá) 幾十微米，并且在濾料層中存在著大量的縫隙空間，在過濾操作過程中， 通過控制對(duì)纖維束的擠壓條件就可以得到不同的纖維孔隙率，過濾器的 效率和阻力就可以控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，解決了傳統(tǒng)的過濾設(shè)備無閥濾 池、虹吸濾池、機(jī)械式過濾器等均采用顆粒狀濾料如石英砂進(jìn)行過濾，其 過濾精度受濾料粒徑較大限制的問題。微小的濾料直徑，極大地增加了 濾料的比表面積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì) 和濾料吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。
    3 實(shí)施
    3.1工藝流程
    在過濾器運(yùn)行前，將囊充水，以保證加壓室達(dá)到設(shè)定壓力。在過濾器 啟動(dòng)時(shí)必須預(yù)運(yùn)行，檢測(cè)出水濁度合格后方能正式投入運(yùn)行。過濾器運(yùn) 行過程中，對(duì)流量的調(diào)節(jié)必須平穩(wěn)，防止流量突變使過濾產(chǎn)物被“帶出”， 而造成出水濁度超標(biāo)。過濾器的清洗過程為：膠囊排水→打開排氣閥，反 洗入口閥和反洗排水閥→打開壓縮空氣閥進(jìn)行反洗（反洗25~35分鐘） →打開正洗入口閥和正排閥（正洗15~25分鐘）進(jìn)行正洗→關(guān)閉壓縮空氣閥和正洗入口閥，待用五個(gè)步驟。
    3.2運(yùn)行狀況
    該過濾系統(tǒng)自2008年10月15日在水處理系統(tǒng)投用至今。為了把 握運(yùn)行規(guī)律，使該過濾系統(tǒng)能夠安全、高效、合理運(yùn)行，我們對(duì)過濾器的 運(yùn)行周期進(jìn)行了試驗(yàn)。
    對(duì)單臺(tái)過濾器失效控制采用三參數(shù)控制：
    1）進(jìn)出口壓差≥0.1MPa；
    2）出水濁度≥1mg/L；
    3）設(shè)定周期累計(jì)制水量。滿足其一確認(rèn)其失效。
    由于來水受季節(jié)的影響，春秋兩季雨水大，水場(chǎng)出水濁度有些偏高， 因此周期制水量也有所不同，單臺(tái)周期制水量在3000～4000t之間能保 證出水的水質(zhì)。來水濁度最大達(dá)5mg/L，最小只有1.2mg/L，但出水濁度 可以達(dá)到要求。過濾器在任何情況下都能起到截留作用。對(duì)后續(xù)工序起 到保護(hù)作用。
    4 經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益
    生水系統(tǒng)經(jīng)過改造運(yùn)行四年半來，解決了原工藝中存在的問題，提 高了出水水質(zhì)及水量，降低了生產(chǎn)成本。
    1）水耗計(jì)算：高效纖維過濾器周期制水量大，反洗水耗小，減少了水 耗，降低了排污量。
    高效過濾器全年反洗水量=單臺(tái)反洗耗水量×全年反洗個(gè)數(shù)=80× 1278=102240t
    機(jī)械過濾器全年反洗水量=單臺(tái)反洗耗水量×全年反洗個(gè)數(shù)率=60× 2555=153300t
    高效過濾器全年節(jié)約水量=（機(jī)械過濾器全年反洗水量-高效過濾器 全年反洗水量）=153300-102240=51060t
    全年節(jié)約排污費(fèi)=2.87×51060≈14.7萬元
    2）工藝效果：高效纖維過濾器的出水水質(zhì)有了提高，使出水濁度穩(wěn) 定并小于0.7mg/L，減少了陽離子交換器的負(fù)擔(dān)，可有效地提高離子交換 器的周期制水量，降低鹽耗，減輕了對(duì)樹脂的污染。
    3）減少了反洗次數(shù)，機(jī)械過濾器24小時(shí)反洗一次，高效過濾器48 小時(shí)反洗一次，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
    4）解決了機(jī)械過濾器停車檢修頻繁，更換濾料等大強(qiáng)度勞動(dòng)。在改 造四年半來未停車檢修過，節(jié)約了檢修費(fèi)用，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。