摘要：過濾技術是小型水廠運行質量好壞的關鍵。采用纖維球濾料過濾與傳統的石英砂濾料過濾比較，前者可以高速有效地凈化水質，還可以進行微絮凝過濾，具有簡化工藝、節省投資、減少占地、降低運行費用等特點。

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，鄉鎮水廠不斷增加。這些水廠因規模小凈水設備簡單，再加上原水水質變化大，如套用大型水廠的生產工藝，常因運行狀態不穩定而導致設備與設施的效率低。小型水廠工藝改進的關鍵在于過濾處理單元。應用新型纖維球濾料，將節省水廠的投資、簡化處理工藝，降低運行費用、方便施工、保證運行可靠。

1 水源特點及水廠的工藝特點

1.1 水源特點

鄉鎮水廠常以小型河流作水源。這些水體的徑流量很小、雨季時水中的懸浮物比較多，其他時間里水體比較清，由此可知，小型水廠大部分時間內固體負荷很低。

1.2 工藝特點

鄉鎮水廠的一般處理能力在1000~2000t/d，且工藝簡單。混凝劑的配制與投加設備也非常簡陋。因為水體中固體物質的含量變化大，混凝劑的加量難以控制，因此混凝效果差，固體顆粒不易沉淀，因此水廠幾平從不排放沉淀污泥。

濾池的反沖洗時間長達半小時左右，浪費的水量很大。反沖洗強度不易控制，濾料流失嚴重，有的水廠石英砂濾料年補充量高達50%左右。

2 傳統濾料與纖維球濾料的特性

2.1 傳統濾科特性

目前經常使用的濾料主要有無煙煤濾料和石英砂濾料組合的雙層濾料，磁鐵礦濾料、陶粒濾料等品種。但這些濾料往往存在或多或少的問題而難以廣泛應用。

2.2 纖維球濾料特性

國產纖維球濾料是性能非常優越的一種新型濾料。該種過濾技術，在小型水廠中將有許多無法取代的優勢。

纖維球濾料是由直徑10-50μm的纖維絲制成的球體。濾層的空隙率為95%左右，比表面積在10⁴m²/m³以上。傳統的石英砂濾料的空隙僅為40%左右，比表面積在300m²/m³左右。

由于纖維球濾料的孔隙率大，因而阻力小，其濾速可高達30~80m/h，且出水水質好。至于傳統砂濾，由于濾層阻力很大，濾速為8m/h左右，如加大流速，則易引起穿透。

3 纖維球濾料與石英砂濾料運行比較

用某小型水廠的澄清池出水和直接用加藥原水進行試驗。在原水中固體濃度較高的時期，進行微絮凝過濾，以考察微絮凝過濾常年運行的可靠性。兩種水質分別用纖維球濾料與石英砂濾料以不同濾速過濾，過濾效果見表1和表2。

表1 兩種濾料過濾澄清池出水的比較

表2 兩種濾料過濾加藥原水的比較

表中的數據表明：纖維球濾料過濾的出水水質好；濾速高達30-50m/h，運行也很良好。即使原水中懸浮物很高，微絮凝過濾的周期仍可達15h左右，證明是可行的，而砂濾料微絮凝時周期只有3h左右，已不符合生產需要。

過濾結束時，纖維球濾料濾層用氣、水同時反沖洗，再生效果好。反沖水強度為8-12L/(m²·s)，反沖氣強度為40L/(m²·s)左右，反沖時間為5~7分鐘，反沖水量占過濾水量的0.4%~0.6%。而砂濾反沖強度須在12~14L/(m²·s)之間，反沖洗水量占過濾水量的1%以上。纖維球濾料粒徑大，濾層頂部的多孔板能有效防止濾料的散失，因此，操作可靠。

4 分析與結論

（1）纖維球濾料過濾出水水質好，如在過濾澄清池出水處，其濁度已降為1度左右，即使過濾加藥原水，出水ss仍低于5mg/L，能夠滿足使用要求。

（2）纖維球濾料濾速＞50m/h時，設備仍能正常運行。

（3）微絮凝過濾效果好，操作方便可靠。

（4）纖維球濾料產水量大，截污能力強。當纖維球濾料高速過濾時，周期產水量為砂濾的2倍。微絮凝過濾時，濾層截污量為砂濾的4倍左右。濾速越低，纖維球濾料過濾的周期產水量越大，濾層截污能力越強。

（5）當過濾相同水量時，纖維球濾料濾層反沖洗用水量僅為砂濾的1/3左右。纖維球濾料不會隨反沖水流失，因此，反沖洗方便可靠。

（6）纖維球濾料過濾設施的占地面積儀為砂濾的1/5左右。小型水廠如果采用纖維球濾料過濾設施，其投資可以節省50%以上，大型水廠采用纖維球濾料過濾工藝，投資也將顯著降低。總之，小型水廠工藝成敗的關鍵在于過濾單元。纖維球濾料過濾技術，可以高速有效地凈化水質，還可以進行微絮凝過濾，非常適合小型水廠的特點與要求。這套過濾技術，將使水廠的過濾單元的規模顯著縮小。工藝大為簡化和優化、節省投資、降低運行費用、提高運行的可靠性。