砂滤技术在水刺法循环水处理中的应用

专论与综述Symposium&ComprehensiveReviews收稿日期:2008-06-11砂滤技术在水刺法循环水处理中的应用赵卫珍(杭州新福华无纺布有限公司,浙江杭州311102)摘要:介绍了砂滤技术在水刺法非织造布生产过程中的循环水处理中的应用,说明了采用该技术可以提高水质,有效地减少了设备磨损变形,提高了生产效率和产品质量,降低了职工的劳动强度和单位产品的生产成本。关键词:非织造布;水刺法;砂滤;循环水处理;应用中图分类号:TS173.45文献标识码:A文章编号:1005-2054(2008)04-0016-021前言水刺法非织造布是利用高速高压的细水针对纤维网进行冲击,促使纤维相互缠结抱合固结而成的一种非织造布生产工艺,其产品具有其它类型非织造布不可比拟的优越性能。水刺法非织造布的产品外观、性能最接近传统纺织品,具有良好的手感、柔软性、吸水性,且不易起毛。为保证设备的连续运行和产品质量,其中工艺用水的处理是水刺法非织造布生产的关键。如果工艺用水处理不当,会直接影响产品质量,甚至导致设备无法正常运行。例如,细小的杂质和污垢会堵塞水针板的针孔而影响产品质量,也可能导致针板变形。水刺法非织造布工艺的用水量很大,一般为100～200t/h,其中90%～95%的水需要经过处理循环使用,所以对循环水的处理直接影响单位产品的成本和产品的质量。2水刺法非织造布工艺用水中可能产生的物质(1)纤维油剂这种油剂以乳化方式喷洒于纤维表面,在水刺工序中溶入循环水中。它影响纤维网缠结强度和一些卫生产品的性能,同时油剂也是水中微生物的营养源;(2)各类纤维短屑和从纤维中脱离的微原纤它由高压水针和真空抽吸系统带入循环水中,一般通过物理过滤、拦截、吸附可除去大部分;(3)微生物和粘泥水中的微生物主要有细菌、真菌和藻类,微生物粘泥指的是由于水中溶解的营养源而引起的细菌、真菌和藻类等微生物的繁殖,并以这些微生物为主混有泥砂、无机物和尘土等,形成附着或沉积于管道壁的软性沉积物。通常为了有效地控制微生物的数量,在生产过程中要加入适量的杀菌剂;(4)纤维素聚集物由纤维素纤维中的纤维素在高压作用下少量溶入循环水中聚集而成的软体悬浮物。3水刺工艺中常用的水处理技术水处理是对水源水或不符合用水水质要求的水采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。3.1“袋+芯”式水刺回水处理方法传统的水刺工艺过程中主要采用“袋式+芯式”的过滤方式对水刺回水进行处理。其工艺流程如图1所示。这种过滤方式的水处理系统对固体颗粒物、大的胶体及悬浮物的过滤比较有效,但纤维原料中的短绒、棉屑和杂质在生产中会大大增加过滤系统的负担,缩短滤袋、滤芯的使用寿命,同时乳化油剂、纤维素聚集物和微生物粘泥等细小或软体悬浮物不能第16卷第4期2008年8月非织造布NonwovensVol.16,No.4Aug.,2008被完全过滤掉,因此必须采用更有效的过滤方法。砂滤技术就是一种不错的选择。图1袋式-芯式水刺循环水处理工艺流程3.2砂滤式水处理方法砂滤是一种古老的净化水的方法,包括等水位砂滤和等速砂滤。等水位砂滤又叫动态砂滤,有自循环系统,可连续不间断工作,但过滤效率较差,常与气浮技术组合使用才能达到较好的过滤效果;等速砂滤即变水位等速砂滤又叫静态砂滤,它是利用不同粒径的砂层来拦截水体中的细小微粒。在水刺法循环水处理中的工艺流程如图2。图2双室变水位等速砂滤池在水刺循环水处理中的工艺流程3.2.1滤池的过滤作用机理(1)机械隔滤作用滤料层由大小不同的石英砂颗粒组成,其间有很多孔隙,废水流经时,比孔隙大的被截留下来,使废水得到净化。(2)吸附、接触凝聚作用废水流经滤料层的过程中,要经过弯弯曲曲的水流孔道,悬浮颗粒与滤料的接触机会很多,在接触的时候,由于相互分子间的作用力结果,出现吸附和接触凝聚作用,尤其是过滤前加了絮凝剂时,接触凝聚更为突出,滤料颗粒越小,吸附和接触凝聚作用的效果越好。3.2.2砂滤池的结构砂滤池外部由滤池池体、进水管、出水管、冲洗水管、冲洗水排出管等管道及其附件组成;滤池内部由冲洗水排出槽、进水渠、滤料层、垫料层(承托层)、排水系统组成。滤料层和垫料层是分别由粒径0.6～32mm不等的砂石料分层装填的。3.2.3砂滤池的工作过程过滤———反冲洗两个过程交替进行。滤池进水时,废水自进水管经进水渠、排水槽分配入滤池,废水在池内自上而下穿过滤料层、垫料层,由排水系统收集,并经排水管排到清水池里备用。工作期间滤池处于全浸没状态。随着滤料层上淤泥沉积,阻力越来越大,水位升高,当水位升高到一定高度时,出水受阻,此时应对滤料进行反冲洗。反冲洗时,关闭进水管及出水管,开启排水阀和反冲洗进水管,反冲洗水自下而上通过排水系统、垫料层、滤料层,并由排水槽收集,经进水渠内的排水管排走。为保证滤池连续工作,采用