高效纤维过滤器技术方案

高效纤维过滤器技术方案

高效纤维过滤器是一种结构先进、性能优良的过滤设备，它采用了一种新型的束状填料，在水流压力作用下呈倒梨形挤压纤维束，使得顺着水流方向纤维间隙由松到紧，纤维的堆积密度逐渐增加，滤层空隙直径和空隙率逐渐减小，即形成了理想的反粒度过滤装置。水流经过这种结构的纤维束层后其中的杂质被截留，从而起到深层过滤的目的。高效纤维过滤器如图 2-26 所示。

这是一种深床过滤器，滤层采用纤维介质，一般为合成纤维，常用的有纤维球和纤维束。这种过滤器的过滤纤维介质在外力（水力或机械力）作用下被压紧后形成微小的空隙，主要产生吸附作用，将水中的悬浮物滤除。反洗时，解除压紧力使纤维材料蓬松，被吸附的悬浮物脱附并在反洗水流的冲洗下被清除。由于纤维材料非常细，压紧后形成的空隙也就非常小，因此过滤精度非常高，是比较理想的精细过滤器。不过，如果水中含油，则会非常麻烦。因为一般合成纤维都是亲油的，对油会有很强的吸附力，而油被吸附到纤维材料上之后，作为黏结剂将纤维滤材粘在一起，很难松开，反洗非常困难。为此可通过设计循环清洗系统，用特定的化学清洗剂清洗，快速恢复失效的纤维束的性能。

这种过滤器适用于以清水作为水源的低渗透地层注水水质过滤。目前已得到比较成功的应用。此外，国内一些研究单位正在研究不亲油纤维以及纤维改性技术，目的是将这种过滤器用于含油的采出水过滤，目前已取得了很大的进展。如果能将纤维材料本身对油的吸附力减小到足够的程度，纤维介质过滤器，尤其是纤维束过滤器将会成为低渗透油田采出水回注水质过滤的理想设备。

2-26 所示 高效纤维过滤器 （一）过滤原理

滤层介质采用纤维材料，一般为合成纤维，常用的有纤维球（图 2-27）和纤维束（图 2-28）。

纤维球（图 2-27）

纤维束（图 2-28） 这种过滤器的过滤机理是纤维介质在外力（水力或机械力）作用下被压紧后形成微小的孔隙，主要产生吸附作用，将水中的悬浮物滤除。反洗时，解除压紧力使纤维滤材蓬松，被吸附的悬浮物脱附并在反洗水流的冲洗下被清除（过滤原理如图 2-29 所示）。由于纤维材料非常 细，压紧后形成的孔隙也就非常小，因此过滤精度非常高，是比较理想的精细过滤器。并且滤料直径可达几十微米甚至几微米，对水中

的有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用。

高效纤维过滤设备按滤层密度调节方式可划分为加压室式和无加压室式两大类。无加压室式包括机械挤压调节和水力调节两种，其中较先进和较成熟的为自助力式。

1.加压室式

在滤层内部设有加压室，通过加压室对纤维的挤压，使滤层沿水流动方向的截面逐渐缩小，密度逐渐加大，相应滤层孔隙直径和孔隙逐渐减小，实现了理想的深层过滤。当滤层被污染需清洗再生时，可将加压室内的水排出，使纤维束处于放松状态，有利于清洗。对滤料的清洗采用气-水混合擦洗的工艺，能有效地

恢复滤元的过滤性能。

2.自助力式

在过滤设备内部设置自助力式纤维密度调节装置，该装置不需额外动力和附加操作，仅在正常过滤操作和反洗操作过程中通过水力完成对纤维滤层的压缩和放松。在过滤操作时，能迅速（一般在 1min之内）将滤层压缩至所需状态，而且绝不损伤纤维，也不会导致靠近活动支撑装置的纤维密度大于滤层主体密度的不利层态;在反洗操作时，无论滤层积泥量有多大、滤层被压缩得多密实，均能迅速（一般在1min之内）将滤层彻底放松，而且绝不会损伤纤维，还能避免纤维向活动支撑装置上堆积而有利于泥渣排出。

高效过滤器过滤流速可达30m/h 以上，反洗水仅为制水量的1%～3%，自用水耗低。其使用的微小滤料增大了表面积的表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。

（二）主要技术特性

① 过滤效率高（SS 去除率接近 100%）; ②适用水质范围宽（进水 SS 10～1000mg/L）; ③过滤速度快（20～120m/h）; ④截污容量大（20～120kg/m2'）; ⑤可调性强（只限加压室式）;

⑥占地面积小（是砂滤的1/10～1/3）;⑦吨水造价低; ⑧自耗水率低 （1%～3%）;

⑨不需要更换滤元（滤元寿命不低于 10 年）。