反渗透系统优化设计与运行
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2.5 精密及保安滤器

在水体的净水及除浊领域中,除了混凝砂滤之外,还存在线滤、布滤、毡滤、硅藻土及特种陶瓷等众多类型过滤工艺,因其截留粒径均在1~100μm之间,故统称为精密过滤工艺。反渗透预处理领域中涉及的主要是线滤工艺。

所谓线滤系指用聚丙烯纤维纺成的多股线,分多层紧密缠绕在筒状多孔聚丙烯注塑骨架之上,形成线绕滤芯,再由多个线绕滤芯组装成精密过滤器。工作方式是靠水压将筒状滤芯外侧原水压过纤维滤层达到筒状滤芯内侧,从而将水中的悬浮物截留于滤芯外侧或筒状纤维体之中。

聚丙烯线绕滤芯具有诸多优势:因纤维材料的化学稳定性极高而避免了工艺过程中的滤材溶出,因纤维长丝及多股结构而避免了工艺过程中的纤维脱落,因纤维细密而具有较高的过滤精度,因缠绕紧密程度可控而易于形成不同的过滤精度,因多层缠绕形成深层过滤而具有较高的容污量,因具有骨架支撑而能承受较高工作压力,因滤芯长度可控而易于组装成不同规格的精滤器。

在超微滤膜产品问世之前,由于线绕滤芯具有的诸多优势,使其得到广泛的应用,并成为反渗透预处理工艺中的重要环节。因精密过滤器在反渗透工艺系列中的特定作用,也常被称为保安过滤器。图2.12(a)示出线绕滤芯的外形。

图2.12 精滤滤芯外形结构

与线绕滤芯功能相近的是熔喷滤芯。在塑料挤出机中将聚丙烯粒料加热至熔融状态,在熔融态聚丙烯通过喷头细孔挤出的同时,用细孔两侧排出的热风将其吹拉成长纤维,当熔融态长纤维接触到旋转的圆柱形金属棒时纤维在其表面固化。圆柱形在金属棒不断旋转过程中,固化的聚丙烯纤维在其外侧将反复多层缠绕形成筒状结构,将该筒状结构定长切割并与金属棒脱离即可形成熔喷滤芯。

熔喷滤芯中相互熔接的多层缠绕纤维具有一定强度,故无需内侧骨架进行内部支撑。图2.12(b)所示熔喷滤芯,因其熔喷工艺简单及成本低廉,多数环境下已成为线绕滤芯的替代产品。聚丙烯熔喷滤芯的一般规格为长1000mm,内径28mm,外径63mm。过滤精度5~10μm,设计产水流量1.0~1.5m3/h,初始工作压差50kPa,最高工作压差150kPa。