顆粒濾料在纖維深層過(guò)濾器中的應(yīng)用（纖維深層過(guò)濾器的過(guò)濾原理及優(yōu)勢(shì)）

纖維深層過(guò)濾器

深層過(guò)濾與利用篩網(wǎng)或纖維織物表面過(guò)濾不同，它是利用濾料間的孔隙進(jìn)行過(guò)濾，其特征是過(guò)濾作用產(chǎn)生于濾料內(nèi)部，同時(shí)每個(gè)孔隙具有從流經(jīng)它的流體中截留顆粒的可能性以水處理過(guò)濾技術(shù)為例，在深層過(guò)濾中，粒狀濾料應(yīng)用最早、最廣泛，其主要是石英砂、無(wú)煙煤、石榴石、平板石、活性炭，最近又有陶粒、玻璃珠、聚乙烯發(fā)泡塑料珠等。粒狀濾料由于反沖洗后的水力篩分作用，使濾料形成沿水流方向粒徑由小到大的分布，過(guò)濾效率則由高而低的不合理現(xiàn)象從而導(dǎo)致濾料層不能充分發(fā)揮過(guò)濾效果，過(guò)濾器的濾速、過(guò)濾效率和截污容量都難以得到大幅度的提高。為了克服這一缺點(diǎn)，人們釆用多層濾料，這樣做在一定程度上提高了濾速和濾料層的截污容量，延長(zhǎng)了過(guò)濾周期。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，這種多層濾料的深層過(guò)濾器也存在明顯的不足，如濾料來(lái)源受限制、加工復(fù)雜以及容易發(fā)生嚴(yán)重濾料混層和流失現(xiàn)象，從而限制了這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用?？傊?，釆用粒狀濾料的傳統(tǒng)深層過(guò)濾技術(shù)，始終是圍繞著改變?yōu)V料的粒徑、密度等方法來(lái)調(diào)整濾速、過(guò)濾效率、截污容量和清洗方法，通過(guò)對(duì)過(guò)濾機(jī)制的剖析表明，這種方法具有明顯的局限性。

以軟填料一一纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粒狀濾料是深層過(guò)濾技術(shù)發(fā)展史上的一種大膽革新。由于纖維濾料具有巨大的比表面積（最大可達(dá)每克物質(zhì)的表面積超過(guò)2 000m2）和纖維床層的高孔隙度（一般均在80%以上）等突出優(yōu)點(diǎn)，故一經(jīng)應(yīng)用，便顯示出極大的優(yōu)勢(shì)。

早期的纖維深層過(guò)濾器中纖維排列方式有兩種：雜亂無(wú)序的排列和規(guī)則排列。前者如氈層，后者如線(xiàn)繩式濾芯，它們的主要不足之處是缺乏有效的清洗手段。氈層一般形成一個(gè)整體相互纏結(jié)在一起，濾層內(nèi)部不容易清洗；而線(xiàn)繩式濾芯的截污容量較低，反洗時(shí)，濾層內(nèi)部截留的泥渣不容易洗出，使用壽命很短。

隨著合成纖維工業(yè)的發(fā)展，可供選擇的纖維種類(lèi)和數(shù)量越來(lái)越多，主要有聚酯纖維、丙綸纖維、玻璃纖維、尼龍及碳纖維等，纖維的物理和化學(xué)性能也有了很大的提高。同時(shí)，各種利于反洗再生的高效新型材料也不斷出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。