纤维束过滤机理

过滤机理历来有很多解释，经典的过滤理论认为主要有以下两种机理：

(1)迁移机理：颗粒的迁移是一种物理-力学的作用，因为滤层空隙中的水流一般处于层流状态，要想脱离流线与滤料接触主要靠滤料拦截、沉淀作用、惯性作用、扩散作用以及水的动力学作用，对于上述几种作用，目前只能定性描述，对其作用的大小尚无法测定，有时可能仅仅是这几种作用中的部分在起作用，迁移机理受到的影响因素较为复杂，如滤料粒径、形状、滤速、水温等因素的影响。

(2)粘附机理：粘附作用是一种物理化学作用。水中的胶体颗粒迁移到滤料表面时，在范德华力和静电引力以及某些化学键和一些特殊的化学吸附力下，被粘附在滤料表面或者滤料表面粘附的颗粒上。粘附过程与澄清池的泥渣所起的作用类似，所不同的是由于滤料较为固定，排列紧密，效果更好。粘附效果主要取决于滤料和水中颗粒表面的物理化学性质，因此过滤对脱稳颗粒的去除效果要好于未脱稳的颗粒。

纤维束的过滤机理与粒状颗粒的过滤机理有相同的地方，在过滤过程中都有吸附和迁移的过程，但粒状滤料的过滤主要为表层过滤，而纤维滤料则兼有表层过滤和深层过滤两种作用，而且后者更为重要，因此具有更强的纳污能力;由于采用的纤维束的材质为聚丙烯，根据相似相容的原理，纤维滤料对有机物的吸附能力要比粒状滤料强的多;纤维束由于比表面积大，因而具有更大的吉布斯自由能，更容易吸附液体中的颗粒胶体;纤维滤料的吸附作用主要是物理吸附和化学吸附，而粒状滤料则主要是机械截留，因此纤维滤料具有粒状滤料不可比拟的优势。

过滤效果的影响因素

(1)粒径与滤层厚度：要去的良好的过滤效果应该选择适中的粒径，粒径越粗越大，其容污能力增强，但细小颗粒悬浮物可能会穿透滤层，影响出水水质，并且在反洗时，需要提供足够大的反洗强度才能使滤层松动，而且要保证出水水质必须增加滤层厚度，粒径越细，虽然过滤精度会越高，但滤层的阻力加大，水头损失会增加很快，反洗会比较频繁。理想的状态下，滤层越厚过滤效果越好，但此时的水头损失较大，在实际运行中要考虑到滤料的再生和反洗效果，因此滤层的厚度要根据滤料和滤质的性质而定。

(2)不均匀系数：不均匀系数越大，滤料的尺寸相差越大，颗粒越不均匀。由此带来的后果是反洗过程不易控制，反洗强度小，不易将滤料表面冲洗干净，反洗强度大则容易将细小的滤料冲出，而且随着反洗次数的增多，会形成细小的滤料会被冲到过滤器的上层，大粒径滤料会在下层的分布状态，随着过滤上层截留污染物的增多，滤料之间的空隙尺寸迅速减小，使得水头损失过快增长，反洗周期缩短。

(3)滤速：滤速越高，就越需要较厚的滤层以保证滤池不被过早的穿透，滤层越厚，工程造价越高，从Tate和clark人研究在其他条件不变的情况下增加滤速可使过滤产水浊度升高，到Moran等人研究发现，如果采取其他辅助措施，即使滤速在一定范围内升高，过滤的去除率不会降低很大，过滤技术取得了很大的进步，传统的快滤池在滤速为25m/h时，仍能得到较好的出水，但高滤速带来的水头损失迅速升高的问题仍然是传统过滤工艺的缺陷。

(4)水温：水温越低，水的粘度也就越大，水中的颗粒就不容易脱稳，使得颗粒与颗粒以及滤料间的吸附性能减弱，滤层的穿透速度加快，过滤出水的处理效果下降。

高效纤维过滤器

高精度纤维过滤器是一种先进的高精度纤维束过滤器，纤维滤料的材质为聚丙烯，直径在50μm左右，为充分发挥纤维束的过滤性能，在滤层中间设置囊状的加压室，可以根据需要通过调节加压室的压力来挤压周围的纤维束，以达到调节过滤精度的目的。反洗的时候放空加压室，使纤维不受挤压，采用气水联合洗，很容易将纤维束清洗干净。

高效纤维过滤器通过将纤维滤料和加压室调节装置有效地结合在一起，一方面利用纤维束优越的性能，另一方面利用加压室调节过滤精度，无论从过滤材质的选用还是从过滤结构的设计，都实现了一般过滤器无法达到的高度，其过滤性能接近了理想的深层过滤状态。