PCF孔隙调节型纤维过滤器的原理及应用

沙中魁¹ 王戈非² 章嵛颛²
（1、北京东方纪元水务工程有限公司100071 2、北京京桥热电有限责任公司100068）

　　[内容摘要]本文介绍了一种过滤精度高、反洗彻底、滤速可以达到100m/m²·h、自用水率低的PCF孔隙调节型纤维过滤器，并详细论述了过滤器的原理及应用。
　　[关键词]过滤器、高滤速、反洗、废水回用

1 前言

　　水是宝贵的自然资源，是工农业生产和人民生活必不可少的物质。随着工农业生产的迅速发展，许多地区的供水量日益不足，同时水体受到污染，一些水源的水质日趋恶化。节水工作的日益重要，废水回用的改造项目逐渐增多。但是在一些厂矿或废水处理站，过滤设备反洗不彻底、占地面积过于庞大、自用水量较高制约了水处理工作的进展。
　　鉴于过滤设备应用的广泛和目前实际的工程情况，迫切需要一种高精度、高滤速、反洗彻底、自用水量低的过滤设备。
　　本文介绍的PCF孔隙调节型纤维过滤器具有高精度、高滤速、反洗彻底、自用水量低的特点。

2 PCF过滤器原理

　　在过滤过程中对纤维丝施以回转机具压榨，使其纤维丝纵向之间孔隙变小，水中的悬浮物均被挡住留在纤维丝外，过滤后得到清洁的处理水。当过滤器内被截留的悬浮污物（杂质）增多，处理水量下降，压力达到设定值时，自动进入反冲洗过程；
　　反洗时让过滤器的压榨机具放松，使过滤纤维的孔隙在舒张的状态下，用压缩空气和处理水反冲洗，将污物通过排放管排除，然后又自动进入过滤程序，从而实现去污存清的原理。
　　原理示意图如下：

3 PCF过滤器的特点

3.1 高精度：该过滤器过滤精度可以达到2－5μm。
3.2 高滤速：60－100m/ m2·h，单机处理量500 m3/h的PCF过滤器直径仅为φ2900mm，大大节约了过滤设备的占地面积，同时可以节约配套阀门、控制等附件的数量。
3.3 高反洗强度：反洗彻底、迅速
　　一般来讲，纤维类过滤器过滤精度都很好，但在反洗方面存在较大问题。PCF过滤器在反洗方面主要采取了以下手段：
　　a、在反洗时，首先让纤维丝放松，增大纤维丝之间的孔隙，这样反洗时纤维之间截留的悬浮物就比较容易冲出来。
　　b、反洗时，采用底部进气，有两个目的：一是空气擦洗；二是利用空气上升的动力使纤维丝抖动，纤维丝之间产生摩擦，这样沾附的固体就比较容易去掉。只有纤维丝完全打开才会产生这种效果。
3.4纤维丝（PP）
　　由于采用PP材质的纤维丝，所以在化学稳定性、耐强酸、强碱、强氧化剂、耐生物降解等方面具有良好的性能。
　　同时采用进口PP纤维丝，在弹性、韧性、耐磨性等指标能够保证达到要求，这一点是国内纤维丝所不能具备的。
3.5低自用水率：由于反洗效果好所以在较短的时间内就可以达到反洗干净的目的，一般反洗时间为3min即可，反洗自用水率为0.5-2%。
3.6低过滤压差：该过滤器的过滤压差为0.8－1.0kg/cm2,所以在不考虑过滤后的过程的情况下原水泵泵只要选择15m扬程即可，和一般的过滤器相比节约能耗约50％。

4 PCF过滤器的应用

　　在韩国PCF过滤器在短短的4年时间260多个工程业绩，其中80％应用在中水和废水的过滤上，在国内目前已有7个工程业绩，主要应用在循环水旁流过滤、UF预处理、废水回用、给水预处理等水的过滤处理。
　　该设备可应用到如下领域：
4.1 污水、工业废水及中水回用水的过滤；
4.2 中水、自来水厂、矿泉水厂等的饮用水过滤；
4.3 深度处理及膜分离技术（UF、R/O，NF）的预处理过滤；
4.4 游泳池、水族馆等的清洁过滤；
4.5养鱼池塘等易生绿、红藻泥泞水的过滤；
4.6发电厂、钢铁厂等的冷却、循环水或其它工业用水的过滤；

5 PCF过滤器的处理效果

　　该过滤器的过滤精度可以达到2－5μm，下面为韩国的一些工程上应用的处理效果：
5.1生活污水-活性污泥法处理后出水（D精密株式会社）02.4.22

指标 过滤前 过虑后 去除率 反洗周期 添加絮凝剂 SS（ppm） 31.0 1.1 96.5% 6.5h 无 CODcr（ppm） 38.6 4.2 89.1% 无

5.2食品废水－活性污泥法处理后出水（DJ水产株式会社）01.6.26

指标 过滤前 过虑后 去除率 反洗周期 添加絮凝剂 SS（ppm） 105 2.2 97.9% 2h 无