1.1.2 高效纖維過濾器本體結(jié)構(gòu) 
高效纖維過濾器采用立式無囊結(jié)構(gòu)形式，上部帶纖維柔性調(diào)節(jié)裝置，為鋼制焊接的柱形容器，本體材質(zhì)為碳鋼（Q235-B），所有主焊縫為埋弧自動(dòng)焊焊接，設(shè)備外部管系為碳鋼（Q235-B）。過濾器內(nèi)的布水和集水裝置能保證整個(gè)過濾層水流均勻，防止局部偏流，出水裝置除保證均勻匯集水外，還能均勻地分配反洗水流通過床層，反洗排水裝置能滿足設(shè)計(jì)最大反洗水量。纖維過濾器及本體管道內(nèi)襯耐酸半硬橡膠（天然橡膠）1層，厚度為3 mm。采用的纖維為丙綸膨體長絲，纖維過濾層的厚度為1 600 mm。纖維過濾器進(jìn)出口壓力損失為0.05～ 0.1 MPa，截污容量為10 kg/（m3濾料）。 
1.2 工作原理 
GXT型高效纖維過濾器是一種結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良的無囊式上活動(dòng)板浮動(dòng)纖維水力調(diào)節(jié)密度的纖維過濾器，它采用了一種新型的束狀軟填料-丙綸纖維作為濾元，丙綸纖維具有抗張強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，安全無毒性，吸水率低，直徑可達(dá)幾十微米甚至幾微米，表面積大，空隙可變、耐磨損、水流阻力小，對(duì)水中懸浮物和膠體吸附為物理吸附從而容易清洗等特點(diǎn)，也解決了粒狀濾料的過濾精度受濾料粒徑限制等問題，微小的濾料直徑，極大地增加了濾料的比表面 積和表面自由能，增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機(jī)會(huì)及濾料的吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。能有效地去除水中的懸浮物，同時(shí)對(duì)水中的細(xì)菌、病毒、大分子有機(jī)物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用，具有過濾速度快、精度高、截污容量大、操作方便、運(yùn)行可靠、不需特殊維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。在運(yùn)行過程中濾層空隙率沿水流方 向逐漸變小符臺(tái)理想濾層上大下小的孔隙分布。同時(shí)保證纖維在運(yùn)行過程中不斷脫和紊亂成團(tuán)，纖維濾料連續(xù)使用壽命不少于10年。 
設(shè)備運(yùn)行時(shí)，水由上向下進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)部，通過集氣室上的水氣導(dǎo)通管穿過集氣室，從上活動(dòng)孔板進(jìn)入到纖維濾層，靠上部可移動(dòng)裝置（由活動(dòng)孔板和牽拉板組成）的重力和水流對(duì)其的推動(dòng)作用，活動(dòng)孔板向下移動(dòng)壓縮纖維，同時(shí)水對(duì)纖維束也有一個(gè)向下的推動(dòng)力，使纖維濾層壓實(shí)，水通過濾層時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的過濾效果；設(shè)備清洗時(shí)，水從下部進(jìn)水管進(jìn)入殼體，而空氣經(jīng)過進(jìn)氣管和空氣分配裝置進(jìn)入殼體內(nèi)，水氣混合后通過下部固定孔板、纖維濾層和上孔板后進(jìn)入集氣室，空氣在集氣室中聚集，水通過水氣導(dǎo)通管下部的開孔區(qū)穿過集氣室，待集氣室充滿空氣后水氣一起通過水氣導(dǎo)通管和上配水裝置排出，集氣室充滿空氣后會(huì)產(chǎn)生足夠的浮力帶動(dòng)活動(dòng)孔板和纖維向上移動(dòng)，壓實(shí)的纖維濾層疏松開，在水氣的聯(lián)合作用下，纖維得到良好的清洗再生。設(shè)備再運(yùn)行時(shí)，水在殼體內(nèi)自上而下流動(dòng)，由于進(jìn)水壓力提高，集氣室中的空氣被壓縮使體積縮小，同時(shí)集氣室排氣小孔迅速將空氣排走，導(dǎo)致集氣室中的空氣對(duì)上移動(dòng)裝置的浮力減小，移動(dòng)裝置靠自身的重力和水的推動(dòng)力向下移動(dòng)，壓實(shí)纖維濾層，恢復(fù)到開始運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)。 
過濾結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。 
1.3 運(yùn)行現(xiàn)狀 
我廠GXT型高效纖維過濾器投運(yùn)、停運(yùn)步序：排氣（進(jìn)滿水后關(guān)排氣閥，注意排盡空氣），正洗（洗至出水濁度≤2 mg/L），停運(yùn)。 
高效纖維過濾器反洗操作步序：充水放松（使整個(gè)高效纖維過濾器充滿水，纖維束處于自由放松狀態(tài)），空氣擦洗（使纖維不斷舞動(dòng)，相互摩擦，洗掉附著的懸浮物。 
注意調(diào)整進(jìn)氣量，防止纖維亂層和纏繞），水氣合洗（用空氣、清水共同清洗排出高纖中的懸浮物，注意控制水流速約 15 m/h），水反洗，成床（使纖維束自然放松下垂），排氣，正洗（洗至出水濁度小于2 mg/L），備用。投產(chǎn)8年多，運(yùn)行工況逐漸變差。日常運(yùn)行時(shí)，最大出力低于90 t/h，不到設(shè)計(jì)值50%，經(jīng)常導(dǎo)致除鹽系統(tǒng)中間水箱缺水，尤其是除鹽系統(tǒng)再生時(shí)，需啟兩臺(tái)化學(xué)水泵和兩臺(tái)過濾器運(yùn)行；過濾壓差高達(dá)0.2 MPa，投運(yùn)即為失效狀態(tài)；凈化站來水濁度合格時(shí)，出水濁度勉強(qiáng)合格，一旦來水水質(zhì)偏差，濁度超標(biāo)，陽離子交換器再生時(shí)大反洗次數(shù)明顯增加；綜上所述，過濾器出力和出水濁度均不能滿足生產(chǎn)需要，進(jìn)行維修改造勢(shì)在必行。 　　2 高效纖維過濾器改造 
2.1 改造目的 
高效纖維過濾器運(yùn)行工況差，現(xiàn)場(chǎng)開人孔門檢查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備內(nèi)部元件腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)多次檢修，纖維層已經(jīng)混亂纏繞，無法進(jìn)行調(diào)整及檢修，常規(guī)檢修后出力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，纖維束固定不牢靠，經(jīng)常沖出，給運(yùn)行及檢修帶來很大不便，原因?yàn)槔w維束更換后固定裝置后很難匹配原廠設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過與廠家溝通和多方查找資料，決定在高效纖維過濾器纖維束上部固定端增加可改變纖維密度的調(diào)節(jié)裝置，然后統(tǒng)一整體更換纖維束（纖維束使用壽命為5年以上，視原水水質(zhì)而定），經(jīng)改進(jìn)后其出力和出水濁度均達(dá)要求。 
2.2 方案簡(jiǎn)述 
打開過濾器上下人孔門，放干余水，拆除設(shè)備內(nèi)原有纖維、割除多孔板上隔離圈。根據(jù)設(shè)備廠家提供參數(shù)和實(shí)際測(cè)量，預(yù)先定制好所需材料配件（單臺(tái)）：上活動(dòng)孔板（規(guī)格Φ2 408δ=4）2套，濾元固定夾10 000個(gè)，牽拉板（規(guī)格Φ2 408δ=4）2套，導(dǎo)向柱（規(guī)格Φ108×4.5）8套，導(dǎo)向裝置16套，水氣導(dǎo)通管26根，圍板2件，加強(qiáng)筋及連接管2套，以上材質(zhì)均為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，以及40束丙綸纖維束。 
對(duì)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行清潔后，在原多孔板上增加安裝上活動(dòng)孔板、牽拉板、圍板、水氣導(dǎo)通管、導(dǎo)向柱、導(dǎo)向裝置和限位板等（盡量不破壞襯膠層，有損壞的地方需要補(bǔ)膠）。 更換纖維固定掛鉤，更換新纖維濾元。單臺(tái)過濾器改造包括材料及施工約10萬元，其中纖維束成本約5萬元。 
2.3 改造后運(yùn)行工況 
改造后的#1過濾器和未改造的#2過濾器同時(shí)運(yùn)行，兩套除鹽系統(tǒng)總流量200 t/h，#1流量接近170 t/h，而#2流量才30多t/h，過濾器壓差均為0.06 MPa，可見改造后出力充足，而且新舊對(duì)比明顯。 
#1過濾器清洗后，單臺(tái)供一套除鹽系統(tǒng)再生及運(yùn)行使用，制水量在5 000～6 000m3，流量從80 t/h到160 t/h，壓差一直控制在0.06 MPa以下，故未進(jìn)行流量-壓差測(cè)試。 
出水濁度測(cè)試： 
進(jìn)出水濁度與運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系示意圖，如圖2所示。 
圖2為進(jìn)水水質(zhì)較好且穩(wěn)定，出水濁度穩(wěn)定在0.55 NTU左右。 
進(jìn)出水濁度與運(yùn)行時(shí)間的關(guān)系示意圖，如圖3所示。 
圖3為進(jìn)水開始較好，后突變上漲接近5NTU，出水濁度也基本控制在0.58～0.66 NTU之間。 
上述兩種進(jìn)水水質(zhì)情況，改造后過濾器出水基本未受影響，都在期望值1NTU以內(nèi)。 
3 小 結(jié) 
高效纖維過濾器經(jīng)過改造后，通過運(yùn)行測(cè)試、對(duì)比，其工作出力和出水水質(zhì)均達(dá)到或超過原廠水平。運(yùn)行時(shí)，過濾層穩(wěn)定、密實(shí)，出水水質(zhì)好，出水濁度均在期望值1 NTU以內(nèi)；反洗再生時(shí)，能確保過濾器清洗時(shí)纖維完全展開，不易纏繞，清洗徹底，從而延長了過濾器使用壽命，減少反洗次數(shù)；改造后結(jié)構(gòu)更合理，所用配件材質(zhì)全部采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼，耐腐蝕能力加強(qiáng)，運(yùn)行可靠，檢修維護(hù)量也更小。 
4 結(jié) 語 
無囊式上活動(dòng)板浮動(dòng)纖維水力調(diào)節(jié)密度過濾器有其自有優(yōu)點(diǎn)，在水處理行業(yè)得到了較好的推廣應(yīng)用。我們通過運(yùn)行總結(jié)，進(jìn)行必要合理的改造，解決了元配件容易腐蝕、纖維過濾器纖維束容易纏繞、運(yùn)行中纖維壓實(shí)和反洗中纖維蓬松易清洗的問題，提高了出力和出水水質(zhì)，減少反洗次數(shù)，運(yùn)行成本低，檢修維護(hù)簡(jiǎn)單，值得使用該類過濾器的廠家借鑒。