纖維束過(guò)濾技術(shù)發(fā)明于1985年，曾獲中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、芬蘭、意大利和日本等國(guó)，并獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)和第45屆布魯塞爾尤里卡世界發(fā)明博覽會(huì)金獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。在原創(chuàng)者劉凡清（現(xiàn)上海凡清環(huán)境工程有限公司董事長(zhǎng)）教授的不斷研發(fā)推廣下，該技術(shù)還被列為上海市*成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目和*創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目。纖維束過(guò)濾技術(shù)已廣泛應(yīng)用于冶金、電力、、石化、造紙等工業(yè)企業(yè)的水處理中。同時(shí)，隨著污水排放要求的不斷提高，纖維束過(guò)濾技術(shù)在市政污水的一級(jí)A提標(biāo)改造及深度處理回用水方面的應(yīng)用也越來(lái)越多，目前，處理規(guī)模已達(dá)50萬(wàn)噸/天。

1 （纖維束濾池）特點(diǎn)

1.1 濾料特點(diǎn)

纖維束過(guò)濾使用的是軟填料－纖維束濾元（見(jiàn)圖1）。纖維束濾元由特制的纖維長(zhǎng)絲丙綸纖維絲 （ 聚丙烯 ）制作而成，屬微米級(jí)濾料（砂濾料屬毫米級(jí)），該濾料的特點(diǎn)為：（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，過(guò)濾過(guò)程中不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)；（2）無(wú)論反洗強(qiáng)度多大，不會(huì)發(fā)生破損和流失跑料；（3）單絲直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，具有巨大的比表面積和表面自由能（單絲直徑50微米纖維濾層比表面積：80000 m2/m3；直徑為1毫米的砂濾層比表面積：6000m2/m3），大大增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)及濾料的吸附能力，可顯著提高過(guò)濾效率和截污容量；（4） 纖維束濾料不掉毛、不流失、不纏繞、不糾纏、易清洗，正因如此，纖維束濾元壽命可達(dá)10年以上，期間不需補(bǔ)充，大大降低了運(yùn)行成本，避免經(jīng)常*和定期更換濾料的麻煩，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了停水檢修的時(shí)間。

1.2 濾層

纖維束過(guò)濾濾層是無(wú)級(jí)變孔隙濾層，這種形式的濾層截污能力強(qiáng)。傳統(tǒng)的粒狀濾料要實(shí)現(xiàn)變孔隙過(guò)濾，需采用不同比重、不同粒徑的濾料進(jìn)行級(jí)配。而纖維束濾料利用流體力學(xué)原理會(huì)自動(dòng)形成濾料密度沿水流動(dòng)方向由小到大變化的無(wú)級(jí)變孔隙濾層，這樣的濾層結(jié)構(gòu)即能充分發(fā)揮濾料的截污容量，又能保證過(guò)濾出水的水質(zhì)。

1.3 濾料密度

不同于其它纖維濾料，纖維束濾層的密度可調(diào)解、可控制。纖維濾料為軟性材料，濾層容易被壓縮，可以通過(guò)調(diào)節(jié)濾層密度的方法調(diào)節(jié)過(guò)濾精度，但要防止濾層被無(wú)限制地壓縮而使過(guò)濾水頭損失增長(zhǎng)過(guò)快。纖維束濾元的兩端分別懸掛在過(guò)濾池上濾板和下濾板上，濾層密度不僅可調(diào)節(jié)而且可控制，可保持過(guò)濾流量在一個(gè)周期內(nèi)比較穩(wěn)定（流量衰減較緩慢）。

1.4 清洗

不同于其它纖維濾料，纖維束濾元不存在綁扎節(jié)點(diǎn)，清洗時(shí)處于*放松狀態(tài)，更容易清洗。通常采用氣-水聯(lián)合清洗。

2 （纖維束濾池）工作原理

圖2所示是纖維束濾池的工藝系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括：上濾板、下濾板、濾料、反洗排水槽、反洗水泵、風(fēng)機(jī)、①進(jìn)水閥、②出水閥、③反洗進(jìn)水閥、④反洗進(jìn)氣閥、⑤反洗排水閥、⑥正洗排水閥、⑦風(fēng)機(jī)排氣閥等。

纖維束濾料用聯(lián)接件固定在濾池的上濾板、下濾板上。其中下濾板固定，上濾板上下可調(diào)。過(guò)濾時(shí)，原水通過(guò)進(jìn)水閥①進(jìn)入纖維束濾池，自上而下流過(guò)濾料層，纖維束向下推移彎曲，下端壓縮堆積在下濾板上，上端被拉伸舒展，濾料層形成沿水流方向密度逐漸增大的理想狀態(tài)，清水通過(guò)出水閥②流出纖維束濾池。清洗時(shí)，反洗水通過(guò)反洗水泵、反洗進(jìn)水閥③進(jìn)入纖維束濾池，自下而上流過(guò)濾料層，纖維束向上伸展放松，反洗出水通過(guò)反洗排水閥排出纖維束濾池，空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)、反洗進(jìn)氣閥④進(jìn)入纖維束濾池，自下而上通過(guò)濾料層排出，截留的懸浮物被洗脫下來(lái)并隨反洗出水帶走。

3 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

（1） 處理精度高：SS去除率大于80％。

（2） 占地面積小：過(guò)濾流速18～25m/h.占地面積僅為傳統(tǒng)濾池的1/3。

（3） 濾層密度可調(diào)節(jié)、可控制：可通過(guò)調(diào)節(jié)濾層密度調(diào)節(jié)過(guò)濾精度，可通過(guò)控制濾層壓縮程度減緩周期內(nèi)流量衰減。

（4） 截污容量大：一般為10～20kg/m3，是傳統(tǒng)濾池的3倍。

（5） 工程造價(jià)低：等于或低于傳統(tǒng)砂濾池。

（6） 濾料使用壽命長(zhǎng)：連續(xù)使用壽命可達(dá)10年或更長(zhǎng)。

（7） 自耗水率低：僅為周期制水量的1～3％。

（8）與砂濾池相比的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：纖維束濾池與砂濾池相比有明顯優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)表1），可以替代砂濾池應(yīng)用于包含電力、石油、化工、冶金、輕紡、市政等各行業(yè)。

表1 纖維束濾池與砂濾池的比較

纖維束濾池 V型砂濾池

濾料（壽命） 纖維束（10年以上） 石英砂（2～3年）

濾速（m/h） 18～25 7～10

過(guò)濾效率 較高 較低

截污容量 較高 較低

水頭損失 中 中

自耗水率 低 高

濾層密度可調(diào)可控性 可調(diào)、可控 不可調(diào)

清洗方式 氣?水聯(lián)合清洗 氣?水聯(lián)合清洗

噸水造價(jià) 較低 較高

占地面積 小 大

主要缺點(diǎn) 設(shè)備制造，濾料填裝較復(fù)雜 易板結(jié)，亂層

4 纖維束濾池的適用范圍

纖維束濾池可以替代砂濾池用于以下場(chǎng)合：

（1）天然水的凈化，作為工業(yè)給水和市政給水。結(jié)合其它水處理技術(shù)把江河、

湖泊、水庫(kù)、井水等天然水凈化成鍋爐用水、工業(yè)冷卻水、自來(lái)水等。

（2）污水深度處理，達(dá)到一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)排放。設(shè)置于常規(guī)二級(jí)污水處理系統(tǒng) 之后主要去除水中的懸浮物，結(jié)合投加藥劑可去除部分COD、BOD、TP、TN等污染物。特別適合用于已建污水處理廠的升級(jí)改造，使出水達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。與砂濾池相比節(jié)省占地、節(jié)省投資、節(jié)省運(yùn)行成本。

（3）污水深度處理，實(shí)現(xiàn)污水回用。

5 結(jié)語(yǔ)

在工業(yè)廢水，尤其是市政污水處理方面，纖維束過(guò)濾無(wú)論從技術(shù)指標(biāo)方面還是從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面來(lái)看，都是一種比較理想的過(guò)濾技術(shù)。采用該技術(shù)可顯著節(jié)省工程投資、節(jié)省占地面積、節(jié)省運(yùn)行成本，用zui小的代價(jià)對(duì)污水處理廠進(jìn)行升級(jí)改造，使其達(dá)到污水一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。