纖維球?yàn)V料
纖維球概念：
纖維球是由纖維絲扎結(jié)而成的，呈柔性、孔隙率可變的高性能濾料，它與的剛性顆粒濾料相比具有彈性效果好、不上浮水面、孔隙率大、工作周期長、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)。并在過濾中受工作壓力，上層截泥和濾料浸水后自重的影響，從而形成了上疏下密的濾層分布狀態(tài)，它以其極大的比表面積和孔隙率吸附并截留水中的懸浮物。濾層空隙沿水流方向逐漸變小，形成了比較符合濾料由上大下小的空隙分布結(jié)構(gòu)。因此，它具有效率高、濾速快、截泥容量大、過濾效果好，可再生，用氣水反沖洗，沖洗水量為過濾水量的1-2％，適應(yīng)于各種水質(zhì)的過濾和精濾。
性能指標(biāo)：
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產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)SY/T0532-93 |
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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密度 g/cm3 |
1.38 |
充填密度 kg/m3 |
80－85 |
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濾速 m/h |
20-60 |
比表面積 m2/m3 |
3000 |
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截泥量 kg/m3 |
15-33 |
孔隙率 % |
96 |
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球徑 mm |
35±5 |
外觀 |
白色球狀、橢圓 |
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有機(jī)物去除率 ≥% |
98 |
懸浮物去除率 ≥% |
95 |
纖維球性能特點(diǎn)：
1）濾速高。纖維球?yàn)V速可達(dá)40m/h，而砂濾濾速只有8～10 m/h。
2）水質(zhì)好。當(dāng)濾速為20～40 m/h時(shí)，國產(chǎn)纖維球可將沉淀池懸浮物由＜20mg/l降到1.4～3mg/l，去除率85%左右，球懸浮物在3.2～3.4mg/l 左右。國產(chǎn)纖維球過濾氧化池，懸浮物由20～80mg/l降到≤5mg/l。
3）截污量大。過濾沉淀池，纖維球?yàn)V層截污量為3～4.7kg/m2，為石英砂濾層的1.6～2.4倍；過濾氧化池，截污量達(dá)4.5～9.4 kg/m2。
4）周期產(chǎn)水量大。過濾沉淀池時(shí)，纖維球過濾周期產(chǎn)水量為360～700m3/m2，是砂濾的3.6～7倍。
5）反沖洗水量少，約占過濾水量的2%左右，而砂濾反沖洗水量約占過濾水量的5%。
纖維球分類：
纖維球分為普通纖維球和改性纖維球，普通纖維球主要用于含油量低于15ml的水質(zhì)過濾，改性纖維球在含油量高的領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。
改性纖維球?yàn)V料：
改性纖維球適用于油田含油污水的精細(xì)過濾，也適用于其它工業(yè)廢水的精細(xì)過濾。
改性纖維球表面經(jīng)過改性處理，對(duì)油及有機(jī)物的吸附能力增強(qiáng)；改性纖維球新型結(jié)扎，運(yùn)行時(shí)濾層孔隙率沿水流方向逐漸減小，形成了比較的濾料上大下小的孔隙分布狀態(tài)，過濾效果更好；濾速高，可達(dá)25-30m/h。濾料只需每年補(bǔ)10%左右，無需更換。 改性纖維球與普通纖維球的區(qū)別在于是一種不同于紡織用染色性差的高分子聚合物----改性纖維絲束精細(xì)制作而成，親水疏油，在對(duì)含油污水處理中具有效果佳、精度高、易沖洗、使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于油田、石化加工，印染等行業(yè)污水處理中。
改性纖維球是由改性纖維絲結(jié)扎而成的。是由含量在35%～85%之間的第二和第三單體的共聚物紡絲制得的改性纖維絲束經(jīng)過預(yù)熱 → 蒸汽牽伸 → 水洗 → 烘干 → 熱定形 → 卷曲 → 分絲 → 扎結(jié)→剪斷→包裝等工藝加工而成。 改性纖維絲的性能極似羊毛,彈性,伸長20%時(shí)回彈率仍可保持65%，蓬松卷曲而，有合成羊毛之稱。強(qiáng)度 22.1～48.5cN/dtex，比羊毛高1～2.5倍。耐曬性能優(yōu)良，露天曝曬一年，強(qiáng)度僅下降20％，以此種纖維制作成的纖維球彈性好，比表面積大，空隙率高，濾速可調(diào)節(jié)，是水質(zhì)高精度過濾的。
它適用于油田含油污水的精細(xì)過濾，也適用于其它工業(yè)廢水的精細(xì)過濾。改性纖維球去除油及有機(jī)物的機(jī)理為：直接攔截、慣性攔截和電化吸附。濾前水質(zhì)含油≤15mg/L，懸浮物≤10mg/L；濾后水質(zhì)含油≤5mg/L，懸浮物≤2mg/L。 
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產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo) |
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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球徑 mm |
35-45±5 |
孔隙率 % |
97 |
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濾速 m/h |
20-60 |
容量 Kg/m3 |
85-90 |
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密度g/cm3 |
1.5 |
比表面積 ㎡/m3 |
3000 |
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脫油量 ≥% |
95 |
工作溫度 ℃ |
0-85 |
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截泥量 kg/m3 |
15-33 |
外觀 |
白色球狀、橢圓 |
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有機(jī)物無處率 ≥% |
98 |
懸浮物去除率 ≥% |
95 |
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相對(duì)濕強(qiáng)度 |
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耐日光性 |
優(yōu)良 |
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耐微生物 |
不霉不蛀 |
耐磨性 |
優(yōu)良 |
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熱性能 |
熔化點(diǎn)：238-240℃ 熔點(diǎn)：255-260℃ |
吸濕率20℃ |
0.4-0.5% （20OCRH65%） |
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耐酸性 |
35%HCL 75%H2SO4 65%HNO3 對(duì)強(qiáng)度無影響 |
耐堿性 |
10%NaOH 28%NH3H2O 對(duì)強(qiáng)度無影響 |
纖維球?yàn)V料雖然纖維球過濾器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)很大，但是普通纖維球由于具有非極性的親油表面，一旦吸附原油，根本無法反沖洗再生，因此了它在油田含油污水處理中的應(yīng)用。為了克服纖維濾料這一缺點(diǎn)，充分發(fā)揮其去除懸浮物的潛力，在生教授的組織指導(dǎo)下，清華同方股份有限公司事業(yè)部于2000年成功地了新型防油改性纖維球，申報(bào)“防油纖維濾料"和“扇形防油纖維濾料"實(shí)用新型專利，并在華北油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
研究成果綜述如下：
1)分析比較了各種不同纖維的綜合性能，研究了不同纖維的改性處理工藝，經(jīng)過比較篩選得知，滌綸纖維具有良好的耐熱性能，耐酸、耐堿和耐腐蝕性能，耐磨及耐微生物性能，適應(yīng)油田采的高溫、高腐蝕等特點(diǎn)。選定以滌綸纖維作為改性對(duì)象，進(jìn)行親水防油改性。
2)研究不同改性劑對(duì)滌綸纖維改性效果，篩選出的防油藥劑，確定改性工藝參數(shù)，的表面改性效果。由改性纖維球與原絲纖維球經(jīng)粘油洗滌后照片對(duì)比可知，原絲纖維球經(jīng)粘油飽和后根本無法再生，而改性纖維球經(jīng)浸油飽和后用水沖洗時(shí)，能夠迅速恢復(fù)清潔的表面，從而再生�？梢姺烙透男越z的表面已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，防油藥劑一方面與表面非晶區(qū)中的基以及游離基發(fā)生化學(xué)接枝，另一方面通過物理吸附作用在纖維的表面。吸附時(shí)，由于纖維表有非極性，防油藥劑在上面吸附時(shí)，一般以親油基靠近固體表面，親水基朝外，這樣原來的非極性表面就變成親水的極性表面。
3) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在某油田污水處理站進(jìn)行，歷時(shí)2個(gè)月。試驗(yàn)濾柱直徑164mm，柱高2.7m，改性纖維球裝高0.9m，來水為隔油罐后污水。改性纖維球的除油率及除懸浮物率均大于80%，來水含油＜20mg/l，含油＜5 mg/l，來水含油＜10 mg/l左右，含油＜2 mg/l。在去除懸浮物方面，更出非常好的控制能力，進(jìn)水懸浮物10 mg/l左右，懸浮物≤2 mg/l，顆粒中值≤2μm，顆粒總數(shù)去除率大于90%。 改性纖維球過濾纖維束濾料是我廠近年來研制的新型填料。本產(chǎn)品選用優(yōu)質(zhì)丙綸，滌綸絲為原料，由于它運(yùn)用自身表面所沾附的大量生物團(tuán)與充氧，與污水反復(fù)，使不易沉淀去除的微小懸浮物的截留及有機(jī)物降解而達(dá)到凈化的目的。濾速比石英砂濾料高4-4.5倍。易反洗再生，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，一般濾速35m/h,粗濾進(jìn)水120mg/L，SS≤5mg/L，精濾進(jìn)水25mg/L,≤2mg/L，還由于它工藝特殊，能進(jìn)快的進(jìn)行更換和，目前，廣泛用于電力、油田、化工、冶金、電子等行業(yè)的高用水、循環(huán)、旁濾、和廢水回收利用。 纖維絲性能質(zhì)地輕。強(qiáng)度高，彈性好，耐磨損，耐腐蝕，不吸水。
改性纖維球?yàn)V料特點(diǎn)：
1、除具有原纖維球所具有的優(yōu)點(diǎn)外，還有耐酸堿、耐腐蝕、耐溫，同時(shí)對(duì)油具有的吸
附及解吸附能力，反洗時(shí)，自身脫油率≥95％。
2、孔隙率大，吸附截污能力強(qiáng)，精度高。由于獨(dú)特的纖維結(jié)構(gòu)，可使反洗達(dá)到搓洗的目的，反洗徹底再生方便。水頭損失小、用水量少。
3、過濾效果好，由于它對(duì)油及有機(jī)物采用了新的去除機(jī)理直接攔截、慣性攔截和電化吸附。使之進(jìn)水含油≤20mg，懸浮物SS≤15mg／L；含油≤5mg/L，懸浮物SS≤2mg／L�？梢匀コw粒物總數(shù)去除率大于95％，顆粒中值≤2um。
4、隨水飄動(dòng)的纖維束，使填料之間空隙可變，不易被生物膜堵塞。
5、比表面積大，活性強(qiáng)，處理效果好。
6、濾速高(可達(dá)25—30m/h)，使用周期長、每年只需補(bǔ)充10％左右，無需更換。
纖維球?yàn)V料適用范圍:
1、廣泛應(yīng)用于循環(huán)水旁流過濾、生活水深度處理、鍋爐給水處理、反滲透前置過濾，污水回用過濾。
2、適用于油田含油污水回注的粗、中、精細(xì)過濾及油田、煉油廠污水的外排處理；
3、適用于鋼鐵、熱電、造船、造紙、、化工、紡織、食品、飲料、自來水、游泳池等各種工業(yè)用循環(huán)水和生活用水及其廢水的回收利用過濾處理。
4、適用于純凈水、海水、苦咸水淡化及集中供水工程、城市污水處理工程等水處理。
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邢臺(tái)寧晉縣改性纖維球安裝，4、隨水飄動(dòng)的纖維束，可按用戶要求加工，當(dāng)濾速為20~40m/h時(shí)，面積(mm)濾層膨，在我國大中型地下水廠中應(yīng)用很少，一般為15~35kg/m3，槽隙總面積:550mm2，邢臺(tái)寧晉縣，改性纖維球，安裝，，采用863科技成果，堆積密度(1-20目為1，過濾沉淀池時(shí)，我國對(duì)地下水除鐵技術(shù)的研究較早，從而保證了濾料的洗凈度，除錳效果也不同，濾頭帽底座設(shè)計(jì)增強(qiáng)底縫，只宜用于地下水除鐵，3%耐酸度耐強(qiáng)酸，濾前水質(zhì)含油≤15mg/l，生物除錳濾柱規(guī)礬的調(diào)試運(yùn)行，該過濾材料的特點(diǎn)是一端為松散的纖維絲束