腈纶是一种聚合物,也叫“合成羊毛”腈纶的主要生产工艺:聚合→纺丝→预热→蒸汽牵伸→水洗→烘干→热定形→卷曲→切断→打包。
工业水处理中,当水中含有较大油污,容易造成水处理设备的堵塞,大大影响水处理出水效率和质量。随之诞生了水处理改性除油纤维球滤料和纤维束滤料,改性除油纤维球滤料和纤维束滤料的材质为腈纶,其特点便是不沾油污,从而延长使用寿命。
纤维球滤料有良好的厌油亲水性,所以具备易反洗、再生能力强、过滤精度高、抗油污染等优点,适合于油田过滤回注水使用。利用深床过滤过程原理,采用改性纤维球作为滤料,机械搅拌方式进行反冲洗。过滤时水流自上而下,通过过滤罐及改性纤维球滤料,依靠直接拦截、惯性拦截、表面吸附等机理除去水中机械杂质及油类。由于采用了新型的改性纤维球滤料,它的纳污量要比砂滤料纳污量大,过滤阻力要小。当滤料污染到一定程度,超过滤料纳污量时,过滤器就要进行反洗。反洗时水流自下而上逆向流经过滤器,搅拌器桨叶不断旋转,使滤料上下运动,不断翻滚,进行反洗,待反洗完毕,设备进入过滤状态,进入下一个工作周期。在同等水处理量的情况下,改性纤维球过滤器与砂滤罐和双滤料滤罐相比,滤罐直径小,节省钢材,减少占地面积,降低运行成本
改性纤维球滤料是由新的化学配方合成的特种纤维丝做成。其主要特点是经过特殊的处理将纤维料由亲油型改变为亲水型。由于其亲水疏油的特性,不管纤维丝粘上纯油还是含油污水,遇水时水分子都能渗透到纤维丝表面,形成一层水膜,将纤维丝和油隔开;反洗时能将粘附在其表面的原油清洗干净,反洗再生性能好。改性纤维球过滤器具有过滤精度高,滤速快,滤料反洗再生性能强等优点,过滤器处理后水质达到《污水综合排放标准》,此在技术上达到了国内***水平。该项技术适用于油田含油污水的综合处理、生活污水处理、高浓度废水的生化处理等方面。
改性纤维球滤料在化工产品中,填料又称填充剂,是指用以改善加工性能、制品力学性能并(或)降低成本的固体物料。广泛应用于油田、化工、电力、冶金等行业的高标用水;循环、旁滤和废水回收利用,纤维球填料指装于填充塔内的物料。
在纤维球滤料过滤过程中,滤层空隙沿水流方向逐渐变小,比较符合理想填料由上大下小的孔隙率分布,从而形成了滤速快,截污容量大,过滤效果好,可再生反复使用,不必全部更换,省时省力等优点。纤维球填料可将不易沉淀去除的微小悬浮物截留。
该滤料是由改性纤维丝扎结而成的,它适用于油田含油污水的精细过滤,也适用于其它工业废水的精细过滤。
改性纤维球去除油及有机物的机理为:直接拦截、惯性拦截和电化吸附。滤前水质含油≤15mg/L,悬浮物≤10mg/L;滤后水质含油≤5mg/L,悬浮物≤2mg/L。
纤维球表面经过改性处理,对油及有机物的吸附能力增强;改性纤维球新型结扎方式,运行时滤层孔隙率沿水流方向逐渐减小,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,过滤效果更好;滤速高,可达25-30m/h。滤料只需每年补10%左右,无需更换。
改性后的纤维丝具有亲水疏油性,反洗再生性能好,是目前较理想的适合于含油污水处理的精细过滤材料。
改性纤维球滤料由特种纤维经过改性制成,是针对含油污水处理研制开发的新型材料,其纤维丝具有亲水憎油性,对油及悬浮物吸附能力强;反洗再生能力强,即使在原油中长时间浸泡,也能利用常温水在短时间内清洗干净。改性纤维球滤料为球状结构(图I)? ,滤料所用的纤维丝具有较好的弹性,而且丝径较细,制成的纤维球滤料比表面积较大。纤维球滤料在过滤器中形成的滤层孔隙沿水流方向逐渐变小,形成了理想的上大下小孔隙分布状态,增强了截污能力,更有利于油及悬浮物的去除 。
纤维球滤料是近年以来我国开发的比较好的水处理填料,从应用领域来看,中国与世界其他国家有很大差异。纤维球滤料的应用主要集中在水处理和石油行业。
产品技术参数
分析项目 测试数据
密度 g/cm3 1.50
容重 kg/m3 85-95
截污量 kg/m3 7-11
球径 mm 40~50±4
球体外观 白色球状
纤维球滤料主要分为普通纤维球滤料和改性纤维球滤料。
改性纤维球滤料适用于油田含油污水的精细过滤,也适用于其它工业废水的精细过滤。
纤维球是由纤维丝扎结而成的,呈柔性、孔隙率可变的高性能滤料,它与传统的刚性颗粒滤料相比具有弹性效果好、不上浮水面、孔隙率大、工作周期长、水头损失小等优点.纤维球滤料在过滤过程中受工作压力,上层截泥和滤料浸水后自重的影响,从而形成了上疏下密的滤层分布状态,纤维球以其***的比表面积和孔隙率吸附并截留水中的悬浮物.
改性纤维球是用纤维丝表面经过改性处理,采用新型扎结方法而成,对油及有机杂物的吸附能力增强,运行时滤层孔隙率沿水流方向逐渐减少,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,过滤效果更好;滤速高,可达25-30m/h。只需每年补充10%左右,无需更换。改性后的纤维丝具有亲水疏油性,反洗再生性能好,是目前较理想的适用于含油污水处理的精细过滤产品。纤维球滤料是由纤维丝扎结而成的,它与传统的钢性颗粒滤料相比,弹性效果好,不上浮水面,孔隙大,水头损失上,耐酸碱等优点;在过滤过程中,滤层空隙沿水流方向逐渐变小,比较符合理想滤料由上大下小的空隙分布,效***、滤速快、截污能力大,可再生,该滤料具有出水水质高,除去水中悬浮物,具有柔性介质,能压缩,易还原;上疏松、下致密;比重适中、易反洗、耗水少;化纤材料、耐磨损、抗腐蚀等优点,广泛适用于深层技术直接过滤的过滤设备。
在滤器中的应用
(1)改性纤维球丝径细,比表面积大,比表面积高达2000㎡/g。由于纤维丝径细的特点,它叠加后滤层孔隙小,而叠加后滤层孔隙度在80%以上,对悬浮物的拦截作用比其他滤料都优良。因此对低渗透油藏的注入水处理尤为理想;对高悬浮物水的排放和回用有要求的过滤更加适用。
(2)对纤维丝进行了改性处理,使它具有了亲水疏油的特性。不管改性纤维丝粘上纯油还是含油污水,遇水时水分子都能渗透到改性纤维丝表面,形成一层水膜,将纤维丝和油隔开;反洗时能将粘附在其表面的原油清洗干净,反洗再生性能特别好。
(3)改性纤维球比普通纤维球比重大且不粘油,在过滤时在水力作用下能下沉到罐底,上松下紧滤层孔隙结构好;改性纤维球滤料运行时滤层孔隙率沿水流的方向逐渐变小,形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态,拦截作用增强,过滤效果好。