纤维球滤料和纤维束滤料都属于纤维滤料，但很多厂家在采购过程中会考虑纤维球滤料还是纤维束滤料。首先给大家讲解一下纤维球过滤和纤维束过滤的区别。
首先，纤维球过滤：取一束短纤维,在其中心紧密结扎或热熔粘结,使短纤维形成呈辐射状的球体结构。这种纤维球的个体特征是球中心纤维密实,越靠近球边缘则纤维越疏松,孔隙率分布不均。
纤维球过滤器是在容器内填装纤维球形成床层,由于纤维球个体较疏松,在床层中纤维球之间的纤维丝可实现相互穿插,此时纤维球的个体特征已不重要,床层形成了一个整体。床层中纤维球受到的压力为过滤水流的流体阻力、纤维球自身的重力以及截留悬浮物的重力之和(如果水流从上至下通过床层,该力在滤层中沿水流方向是依次递增的) 。
因纤维球具备一定弹性,在压力下滤层孔隙率和过滤孔径由大到小渐变分布,滤料的比表面积由小到大渐变分布。这是一种过滤效率由低到高递增的理想过滤方式,直径较大、容易滤除的悬浮物可被上层滤层截留,直径较小、不易滤除的悬浮物可被中层或下层滤层截留。在整个滤层中,机械筛分和接触絮凝作用都得到充分发挥,从而实现较高的滤速、截污容量和较好的出水水质。
纤维球过滤污水的现场试验数据表明[1 ] ,当运行流速在15～40 m/ h 时截污容量一般在2 ～12kg/ m 之间,运行流速和截污容量均是砂滤池的数倍,出水浊度明显好于砂滤池。该过滤器存在的不足是:因纤维球是呈辐射状的球体,靠近球中心部位的纤维密实,反洗时无法实现疏松,截留的污物难于彻底清除;用气、水联合清洗时纤维球易流失,用机械搅拌清洗时纤维球易破碎。
然后给大家讲解一下纤维束滤料：纤维束滤料过滤的设备--纤维束过滤器，此种过滤器有两种结构形式,一种是压力板在上部,另一种是压力板(也叫推力板) 在下部(原理见图2) 。设计思路(以压力板在上部为例) :将长纤维束滤料与出水孔板固定,另一端设置于有一定开孔率的压力板上(压力板设计成双层结构或外加浮桶以使其整体密度与水接近) 。另外,设计有压力板的导向和限位装置,运行初期靠水流对压力板的水头阻力,首先将靠近压力板侧的纤维压弯,使水头阻力增大后产生向下压力,进一步挤压下部纤维层。当压力板下压至适当位置时,限位装置使之停止下移。反洗时,因压力板设计的整体密度与水接近,能够被水流冲起,使纤维层舒展,实现对纤维层的彻底清洗。
压力板式过滤器克服了胶囊挤压式过滤器的一些不足,但有时压力板易出现卡塞现象,影响稳定运行。事实上,压力板(或推力板) 对纤维的推压作用是值得商榷的。
不同开孔率的孔板水头阻力和推力
开孔率( %) 2 5 10 20
水头阻力(Pa) 250 37 8. 7 1. 8
推力(kg/ m2) 25 3. 7 0. 87 0. 18
注: 流速为30 m/ h。
压力板的开孔率不能太低,否则会影响滤层配水和清洗时的空气流通。另外,为减少卡塞现象,压力板与器壁边缘最少留有10 mm 缝隙,对于2 m 直径的过滤器来说此缝隙的面积就相当于2 %的开孔率。从表2 可看出,这点微不足道的推力对纤维层的压缩作用是极为有限的。另一方面,虽然压力板的密度为1 g/ mL ,但在进行气、水联合清洗时,气、水混合流体的密度仅为0. 12～0. 22 g/ mL ,在这种混合流体中,压力板会产生向下的重力,使压力板的开孔被纤维堵塞,影响气、水流通。综上所述,压力板式纤维过滤器的工作机理还值得进一步研究。
当然，在纤维球和纤维束滤料的采购中，也要考虑目前设备的情况，比如两种滤料的运行原理不一样，纤维过滤器的结构也不一样。