纖維束過濾器的工作原理-杭州鑫凱

2025-08-06 點擊量：

纖維束過濾器是一種基于深層過濾原理的高效水處理設備，其核心通過束狀纖維濾料的孔隙截留、吸附作用去除水中雜質，同時借助濾層可壓縮性實現精準過濾與高效反洗。以下是其詳細工作原理：

纖維束過濾器的核心組件包括：

纖維束濾料：由數萬根高分子纖維（如聚丙烯、尼龍、聚酯等）組成，單根纖維直徑通常為 5-20μm，長度 0.5-2m，纖維表面光滑或經改性（如親水處理）以增強吸附能力。纖維束一端固定在過濾器上部的多孔板（或濾帽），另一端連接在下部的活動板（可上下移動）。
濾罐：圓柱形承壓容器，內置纖維束濾料，頂部設進水口、排氣口，底部設出水口、反洗排水口，側面或底部配備反洗進水 / 進氣口（部分設備支持氣水聯合反洗）。
驅動裝置：控制下部活動板升降的電機或氣動裝置，用于調節纖維束的松緊度（即濾層密度）。

過濾時，纖維束處于壓實狀態，通過以下步驟實現水質凈化：

濾層壓實
驅動裝置帶動下部活動板上升，纖維束被拉伸、收緊，形成致密的濾層。此時，纖維之間的孔隙呈現上松下緊的梯度分布（上部孔隙較大，下部逐漸細密），這種結構可使水中不同粒徑的雜質在濾層不同深度被截留，提高納污容量（避免表層快速堵塞）。
水流過濾
原水從濾罐頂部進入，自上而下穿過濾層：
- 水中的大顆粒懸浮物（如泥沙、纖維碎屑）首先被上部較粗的孔隙截留；
- 較小的膠體顆粒、微生物則隨水流進入濾層深部，被更細密的纖維間隙攔截，或通過纖維表面的范德華力、靜電引力吸附去除；
- 過濾后的清水從濾罐底部的出水口排出，出水濁度可低至 0.1-0.5NTU（視原水水質和濾料精度而定）。
過濾阻力變化
隨著過濾進行，濾層截留的雜質逐漸增多，進出水壓力差（△P）上升。當△P 達到設定值（通常 0.05-0.1MPa）或過濾時間達到預設值（如 8-24 小時），設備自動切換至反洗狀態。

反洗的目的是清除濾層中截留的雜質，恢復濾料過濾性能，核心是利用水流（或氣水）沖擊使纖維束松散、抖動，將雜質剝離并排出：

濾層松散
驅動裝置帶動下部活動板下降，纖維束自然垂落、松散，此時纖維之間的孔隙增大，為雜質脫離創造空間。
反洗操作
反洗方式根據設備設計分為水反洗或氣水聯合反洗（后者更高效）：
- 水反洗：反洗水從濾罐底部進入，自下而上穿過濾層，水流速度通常為 10-20m/h，通過水流剪切力將纖維表面的雜質沖刷下來，污水從頂部反洗排水口排出；
- 氣水聯合反洗：先通入壓縮空氣（氣速 30-50m/h），氣泡在纖維束間劇烈攪動，使雜質松動；再通入反洗水，將雜質徹底帶出。氣水協同可減少反洗水量（比純水洗節省 30%-50%），且清洗更徹底。
正洗（可選）
反洗結束后，部分設備會進行短時間正洗（原水正向沖洗），清除殘留的反洗污水，確保出水水質穩定后，重新進入過濾狀態。

纖維束過濾器的高效性源于兩大設計：

簡言之，纖維束過濾器通過 “壓實過濾截留雜質，松散反洗再生濾料” 的循環過程，實現對水中懸浮物、膠體等雜質的高效去除，適用于需要高精度過濾且水質波動較大的場景。