纤维球过滤器是一种高效的水处理设备,其工作原理主要基于纤维球滤料的独特物理特性和表面结构。以下是纤维球过滤器工作原理的详细解释:
一、纤维球滤料的特性
三维立体网状结构:纤维球由数百万根细长纤维通过特殊工艺编织或缠绕而成,形成了一种三维立体网状结构。
高比表面积和孔隙率:这种结构极大地增加了滤料的比表面积和孔隙率,使得纤维球滤料具有极高的吸附和截留能力。
亲水疏油性:纤维球经过改性处理,从亲油型变为亲水型,使其在处理含油污水时具有更好的效果。
二、过滤原理
直接截留:纤维丝间的微小孔隙能够直接截留大于其孔径的颗粒,如悬浮物、胶体等。
吸附作用:纤维表面粗糙不平,提供了大量的吸附位点。这些位点通过范德华力、静电引力等机制将微小颗粒牢固吸附在纤维表面。
碰撞与凝聚:水流在纤维间穿梭时形成紊流,促进颗粒间的相互碰撞和凝聚。这些碰撞和凝聚作用使得较小的颗粒逐渐聚集成较大的絮体,进而被更容易地去除。
三、滤床结构
孔隙率梯度变化:纤维球过滤器的滤床结构独特,孔隙率从上至下呈梯度变化。这种结构有利于固体悬浮物的分离,大的颗粒在上部被截留,小的颗粒则在下部被截留。
高效过滤:由于孔隙率的梯度变化和纤维球的吸附、截留作用,纤维球过滤器能够实现高效过滤,去除水中的悬浮物、胶体、细菌、病毒、有机物等杂质。
四、反冲洗性能
恢复松散状态:纤维球过滤器还具有良好的反冲洗性能。在反冲洗过程中,由于纤维丝的柔韧性和弹性,能够轻易恢复其原有的松散状态,避免结块和堵塞。
节省用水量:反冲洗时,水流和气流的强力冲击使滤床膨胀,纤维丝束呈膨松状态。旋翼式纤维滤料的旋翼带动纤维丝束旋转、摇摆、相互冲击,加速了悬浮颗粒的分离,提高了清洗速度,节省了用水量和能源。
五、应用领域
纤维球过滤器广泛应用于电力、化工、造纸、冶金、印染、城镇供水等行业,适用于工业给水系统、生活给水系统、热网回水系统、循环冷却水系统、洗浴水循环处理系统以及水资源的深度处理预处理和中水回用等领域。
综上所述,纤维球过滤器的工作原理是通过其内部填充的纤维球滤料的独特物理特性和表面结构,以及纤维丝的多重拦截、吸附和碰撞作用,实现对水中杂质的高效去除。