纖維束過濾技術(shù)發(fā)明于1985年，曾獲中國、美國、德國、法國、英國、芬蘭、意大利和日本等國，并獲得國家發(fā)明獎和第45屆布魯塞爾尤里卡世界發(fā)明博覽會金獎等多項獎項。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）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)化項目和*創(chuàng)新基金資助項目。纖維束過濾技術(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，隨著污水排放要求的不斷提高，纖維束過濾技術(shù)在市政污水的一級A提標(biāo)改造及深度處理回用水方面的應(yīng)用也越來越多，目前，處理規(guī)模已達50萬噸/天。

1 （纖維束濾池）特點

1.1 濾料特點

纖維束過濾使用的是軟填料－纖維束濾元（見圖1）。纖維束濾元由特制的纖維長絲丙綸纖維絲 （ 聚丙烯 ）制作而成，屬微米級濾料（砂濾料屬毫米級），該濾料的特點為：（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，過濾過程中不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)；（2）無論反洗強度多大，不會發(fā)生破損和流失跑料；（3）單絲直徑可達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會及濾料的吸附能力，可顯著提高過濾效率和截污容量；（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10年以上，期間不需補充，大大降低了運行成本，避免經(jīng)常*和定期更換濾料的麻煩，減輕了勞動強度，減少了停水檢修的時間。

1.2 濾層

纖維束過濾濾層是無級變孔隙濾層，這種形式的濾層截污能力強。傳統(tǒng)的粒狀濾料要實現(xiàn)變孔隙過濾，需采用不同比重、不同粒徑的濾料進行級配。而纖維束濾料利用流體力學(xué)原理會自動形成濾料密度沿水流動方向由小到大變化的無級變孔隙濾層，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，可以通過調(diào)節(jié)濾層密度的方法調(diào)節(jié)過濾精度，但要防止濾層被無限制地壓縮而使過濾水頭損失增長過快。纖維束濾元的兩端分別懸掛在過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，可保持過濾流量在一個周期內(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，清洗時處于*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、①進水閥、②出水閥、③反洗進水閥、④反洗進氣閥、⑤反洗排水閥、⑥正洗排水閥、⑦風(fēng)機排氣閥等。

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)。過濾時，原水通過進水閥①進入纖維束濾池，自上而下流過濾料層，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)，清水通過出水閥②流出纖維束濾池。清洗時，反洗水通過反洗水泵、反洗進水閥③進入纖維束濾池，自下而上流過濾料層，纖維束向上伸展放松，反洗出水通過反洗排水閥排出纖維束濾池，空氣通過風(fēng)機、反洗進氣閥④進入纖維束濾池，自下而上通過濾料層排出，截留的懸浮物被洗脫下來并隨反洗出水帶走。

3 主要經(jīng)濟技術(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：可通過調(diào)節(jié)濾層密度調(diào)節(jié)過濾精度，可通過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） 工程造價低：等于或低于傳統(tǒng)砂濾池。

（6） 濾料使用壽命長：連續(xù)使用壽命可達10年或更長。

（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：纖維束濾池與砂濾池相比有明顯優(yōu)勢（見表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 較低 較高

占地面積 小 大

主要缺點 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、井水等天然水凈化成鍋爐用水、工業(yè)冷卻水、自來水等。

（2）污水深度處理，達到一級A 標(biāo)準(zhǔn)排放。設(shè)置于常規(guī)二級污水處理系統(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改造，使出水達到一級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)省運行成本。

（3）污水深度處理，實現(xiàn)污水回用。

5 結(jié)語

在工業(yè)廢水，尤其是市政污水處理方面，纖維束過濾無論從技術(shù)指標(biāo)方面還是從經(jīng)濟指標(biāo)方面來看，都是一種比較理想的過濾技術(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)省運行成本，用zui小的代價對污水處理廠進行升級改造，使其達到污水一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。