纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置、测试方法及筛选方法
阅读：1030发布：2020-08-27
专利汇可以提供纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置、测试方法及筛选方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 纤维 转盘 过滤器 滤布 的性能测试装置，所述测试装置为“L”型空心排 水 管，在所述空心 排水管 的底部出口处设置有用于固定待测滤布的卡紧部件。本发明还涉及了所述测试装置在纤维转盘过滤器的滤布筛选中的用途。本发明还涉及了一种纤维转盘过滤器滤布的性能测试方法。本发明还涉及了一种纤维转盘过滤器滤布的筛选方法。本发明提供的测试装置结构简单、体积较小，方便直接在工程现场进行实地测试，从而使测试结果更加贴近工程实际情况，测试结果可以直接指导工程应用。本发明提供的测试方法和筛选方法基于具体项目的工程现场实验，可直接为具体项目的设计和运行提供可靠的技术依据。，下面是纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置、测试方法及筛选方法专利的具体信息内容。
1.一种纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置，其特征在于，所述测试装置为“L”型空心排水管，在所述空心排水管的底部出口处设置有用于固定待测滤布的卡紧部件。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述空心排水管中，内径∶高度=5～
20∶1；优选内径为50～500mm、高度为1000～3000mm。
3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，由所述空心排水管底部向上
200mm起，在所述空心排水管管壁上每间隔50～150mm的距离均匀设置有排水口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的测试装置，其特征在于，所述空心排水管的材质为有机玻璃、聚氯乙烯、聚氯丙烯、聚四氟乙烯、聚四氟丙烯、聚苯乙烯、聚苯丙烯或玻璃。
5.权利要求1-4任一项所述测试装置在纤维转盘过滤器的滤布筛选中的用途。
6.一种纤维转盘过滤器滤布的性能测试方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的测试装置进行测试，包括以下步骤：
（1）将待测滤布固定于所述测试装置的卡紧部件处，记录所述待测滤布的过滤面积S，同时记录待过滤污水的进水悬浮物浓度C1，将待过滤污水从所述空心排水管顶部注入，通过所述待测滤布过滤后排出；
（2）当所述空心排水管内的水位上升到达淹没所述待测滤布中心的位置时，调整使待过滤污水的进水流量与出水流量相同，记录此时的进水流量q；
（3）保持所述进水流量q不变持续向所述空心管中注入待过滤污水，水位缓慢上升直至液体压力等于预定过滤压力，记录步骤（3）所需的时间为过滤周期T；
（4）收集一个过滤周期内的出水，搅拌均匀后测定其悬浮物浓度C2。
7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述空心排水管内待过滤污水的水位上升至从某一排水口开始溢出时，记录所需的时间为所述过滤周期T；
从所述滤布中心至所述排水口的液体压力与待测滤布的预定过滤压力相同。
8.根据权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，所述待测滤布对所述待过滤污水的起始过滤速度Q按照如下公式计算：
其中，Q为待测滤布的起始过滤速度，单位为m/h；q为进水流量，单位为L/h；S为待测滤布的面积，单位为m2。
9.根据权利要求6或7所述的测试方法，其特征在于，所述待测滤布对所述待过滤污水在预定过滤压力下的周期水量负荷F按照如下公式计算：
3 2
其中，F为待测滤布的周期水量负荷，单位为m/m ；q为进水流量，单位为L/h；S为待测
2
滤布的面积，单位为m ；T为过滤周期，单位为h。
10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述待测滤布对所述待过滤污水在预定过滤压力下的周期纳污能力W按照如下公式计算：
W=F×（C1-C2）
2 3 2
其中，W为周期纳污能力，单位为g/m ；F为周期水量负荷，单位为m/m ；C1为待过滤污水的进水悬浮物浓度，单位为mg/L；C2为出水悬浮物浓度，单位为mg/L。
11.一种纤维转盘过滤器滤布的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预筛选：在待过滤污水的悬浮物浓度区间内取5～15个不同的进水悬浮物浓度，按照权利要求6-10任一项所述的测试方法得到待测滤布起始过滤速度Q的一组值，并计算其平均值Qave，当（Qmax-Qave）/Qave≤50%且（Qave-Qmin）/Qave≤50%时，所述待测滤布符合预筛选要求；
其中，Qmax为最大起始过滤速度，Qmin为最小起始过滤速度；
当所述待测滤布用于污水深度处理时，待过滤污水的悬浮物浓度区间为5～40mg/L；
当所述待测滤布用于污水初步处理时，待过滤污水的悬浮物浓度区间为100～400mg/L；
（2）再次筛选：将符合预筛选要求的待测滤布按照步骤（1）所述预筛选的方法得到平均周期水量负荷Fave及平均周期纳污能力Wave；
设定计算反洗周期Ts为0.5h、1.0h和1.5h，按照以下公式分别计算第一计算过滤速度QF和第二计算过滤速度Qw，由此得到三组计算过滤速度值：
QF=Fave/Ts；
Qw=Wave/[（C1ave-C2ave）×Ts]；
其中，C1ave为待过滤污水的平均进水悬浮物浓度，C2ave为平均出水悬浮物浓度；
当所述待测滤布用于污水深度处理时，一组以上计算过滤速度值中QF和Qw都大于5m/h、优选都大于8m/h的所述待测滤布即为合格；当所述待测滤布用于污水初步处理时，一组以上计算过滤速度值中QF和Qw都大于0.5m/h、优选都大于0.8m/h的所述待测滤布即为合格。
纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置、测试方法及筛选方
法
技术领域
背景技术
[0002] 纤维转盘滤池是国内目前比较常用的过滤设备，主要用于污水经活性污泥法生化系统处理之后的深度处理与中水回用。根据使用领域，可用于污水的深度处理和初步处理，污水的深度处理是指经过一定的初步处理之后，对污水进行的进一步处理，污水的悬浮物浓度通常在5～40mg/L的范围内；污水的初步处理是指排放的污水未经其他处理直接采用纤维转盘滤池进行处理，污水的悬浮物浓度通常在100～400mg/L的范围内。
[0003] 纤维转盘滤池的工作原理如下：转盘全部浸没于水中，污水通过转盘滤布过滤，滤后水通过中空管收集，重力流通过溢流槽排出滤池。过滤中部分污泥截留于滤布外侧，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高。当水位差达到反冲洗设定值时，PLC系统即可自动启动反冲洗泵，开始反冲洗过程。过滤期间，滤盘处于静止。反洗期间，滤盘匀速旋转。反冲洗泵通过滤盘上的吸嘴，吸除滤盘外侧上的污物，并利用中空管内的滤后水冲洗滤布，清洗滤布上积聚的污泥颗粒，并排出反冲洗水。滤池设有斗形池底，用于池底污泥的收集，并通过池底排泥管将污泥排放至其他处理构筑物或回流至污水预处理构筑物。
[0004] 纤维转盘滤池采用单一的水冲洗，设备简单，占地少，基建投资少、反冲洗水量少，耗能少，管理简单，对占地有限制的情况下可优先采用。
[0005] 纤维转盘过滤技术的核心是滤布的选择，当进水水质、过滤要求不同时，应该选用不同类型的滤布。在工程实践中，如何根据水质和处理要求，正确选择滤布是一个比较困难的问题，很多情况下，只能依靠经验判断。
[0006] 在污水处理领域，目前对纤维转盘滤布的性能测试和性能参数描述较少，但是在用于污水处理的深床过滤和空气过滤领域，有类似的性能参数。例如在描述砂滤或纤维束过滤设备时，用到了起始滤速概念，主要是指在过滤设备在反冲洗完成之后最初一段时间的单位过滤面积在单位时间内过滤污水的体积。纳污能力（纳污量）是描述过滤系统的重要参数，一般是指在一个过滤周期内，单位面积过滤介质上截留的固体重量。纤维转盘过滤是一种新型过滤设备，如何根据这种过滤设备和过滤介质的特点确定相关参数的测量方法，目前还是一个空白。
发明内容
[0008] 本发明的另一目的是提供上述测试装置在纤维转盘过滤器的滤布筛选中的用途。
[0009] 本发明的另一目的是提供一种采用了所述测试装置的相应测试方法。
[0010] 本发明的另一目的是提供一种纤维转盘过滤器滤布的筛选方法。
[0011] 本发明提供的纤维转盘滤布的性能测试装置，所述测试装置为“L”型空心排水管，在所述空心排水管的底部出口处设置有用于固定待测滤布的卡紧部件。
[0012] 所述卡紧部件优选为两个可以卡紧待测滤布的法兰盘。
[0013] 所述空心排水管中，内径∶高度=5～20∶1。
[0014] 所述空心排水管的内径为50～500mm、优选为100～200mm。
[0015] 所述空心排水管的高度为1000～3000mm、优选为1000～1500mm。
[0016] 由所述空心排水管底部向上200mm起，在所述空心排水管管壁上每间隔50～150mm的距离均匀设置有排水口。
[0017] 所述空心排水管的材质为有机玻璃、聚氯乙烯、聚氯丙烯、聚四氟乙烯、聚四氟丙烯、聚苯乙烯、聚苯丙烯或玻璃。
[0018] 通过本发明提供的测试装置，可以在现场施工之前模拟测试出待测滤布在污水过滤处理时的性能参数，因此可以用于在实际工程之前筛选适合的过滤器滤布，因此，本发明还提供了所述测试装置在纤维转盘过滤器的滤布筛选中的用途。
[0019] 本发明提供的纤维转盘过滤器滤布性能测试方法，采用以上技术方案任一项所述的测试装置进行测试，包括以下步骤：
[0020] （1）将待测滤布固定于所述测试装置的卡紧部件处，记录所述待测滤布的过滤面积S，同时记录待过滤污水的进水悬浮物浓度C1，将待过滤污水从所述空心排水管顶部注入，通过所述待测滤布过滤后排出；
[0021] （2）当所述空心排水管内的水位上升到达淹没所述待测滤布中心的位置时，调整使待过滤污水的进水流量与出水流量相同，记录此时的进水流量q；
[0022] （3）保持所述进水流量q不变持续向所述空心管中注入待过滤污水，水位缓慢上升直至液体压力等于预定过滤压力，记录步骤（3）所需的时间为过滤周期T；
[0023] （4）收集一个过滤周期内的出水，搅拌均匀后测定其悬浮物浓度C2。
[0024] 优选地，过滤面积S以m2为单位、悬浮物浓度C1、C2以mg/L为单位、进水流量q以L/h为单位、过滤周期T以小时（h）为单位。
[0025] 当卡紧部件为法兰盘时，步骤（1）中待测滤布的固定方法可以如下：将待测滤布与排水管底部出口处的法兰盘比对，剪裁出一块圆形样品，直径比法兰盘外径增加3-10cm，在对应法兰盘螺栓孔的位置剪出圆孔，把滤布安装在两块法兰盘之间，用螺栓穿过法兰盘和滤布，固定滤布。在滤布剪孔时需要注意调整对角线孔之间的距离，保证滤布安装在法兰之间时保持平整、紧绷。
[0026] 所述步骤（3）中，所述空心排水管内待过滤污水的水位上升至从某一排水口开始溢出时，记录所需的时间为所述过滤周期T；从所述滤布中心至所述排水口的液体压力与待测滤布的预定过滤压力相同。
[0027] 步骤（3）中，所述预定过滤压力指的是待测滤布实际运用于纤维转盘过滤器时的过滤压力，需要根据滤布使用的工程现场进水和排水高程情况来确定。目前，纤维转盘过滤器的过滤压力一般对应30-70cm的液体压力，最常见的为30cm的液体压力，因此，在滤布的性能测试中，一般可设定水位上升约30cm，视为一个过滤周期T。
[0028] 当上述滤布的性能测试完成之后，打开出水口的双法兰盘螺栓，取下滤布，正反两面清洗干净，直至滤布表面没有明显的污印为止。
[0029] 由以上测试方法测试得到的数据，通过计算可以得到滤布的相关性能参数，具体如下：
[0030] 所述待测滤布对所述待过滤污水的起始过滤速度Q按照如下公式计算：
[0031]3 2
[0032] 其中，Q为待测滤布的起始过滤速度，单位为m/h（由m/(m·h）得来）；q为进水2
流量，单位为L/h；S为待测滤布的面积，单位为m。
流量，单位为L/h；S为待测滤布的面积，单位为m。
[0033] 所述待测滤布对所述待过滤污水在预定过滤压力下的周期水量负荷F按照如下公式计算：
[0034]
[0035] 其中，F为待测滤布的周期水量负荷，单位为m3/m2；q为进水流量，单位为L/h；S为2
待测滤布的面积，单位为m ；T为过滤周期，单位为h。
待测滤布的面积，单位为m ；T为过滤周期，单位为h。
[0036] 所述待测滤布对所述待过滤污水在预定过滤压力下的周期纳污能力W按照如下公式计算：
[0037] W=F×（C1-C2）
[0038] 其中，W为周期纳污能力，单位为g/m2；F为周期水量负荷，单位为m3/m2；C1为待过滤污水的进水悬浮物浓度，单位为mg/L；C2为出水悬浮物浓度，单位为mg/L。
[0039] 本发明提供的纤维转盘过滤器滤布筛选方法，包括以下步骤：
[0040] （1）预筛选：在待过滤污水的悬浮物浓度区间内取5～15个不同的进水悬浮物浓度，按照以上技术方案任一项所述的测试方法得到待测滤布起始过滤速度Q的一组值，并计算其平均值Qave，当（Qmax-Qave）/Qave≤50%且（Qave-Qmin）/Qave≤50%时，所述待测滤布符合预筛选要求；
[0041] 其中，Qmax为最大起始过滤速度，Qmin为最小起始过滤速度；
[0042] 当所述待测滤布用于污水深度处理时，待过滤污水的悬浮物浓度区间为5～40mg/L；当所述待测滤布用于污水初步处理时，待过滤污水的悬浮物浓度区间为100～
400mg/L；
400mg/L；
[0043] （2）再次筛选：将符合预筛选要求的待测滤布按照步骤（1）所述预筛选的方法得到平均周期水量负荷Fave及平均周期纳污能力Wave；
[0044] 设定计算反洗周期Ts为0.5h、1.0h和1.5h，按照以下公式分别计算第一计算过滤速度QF和第二计算过滤速度Qw，由此得到三组计算过滤速度值：
[0045] QF＝Fave/Ts；
[0046] Qw=Wave/[（C1ave-C2ave）×Ts]；
[0047] 其中，C1ave为待过滤污水的平均进水悬浮物浓度，C2ave为平均出水悬浮物浓度；
[0048] 当所述待测滤布用于污水深度处理时，一组以上计算过滤速度值中QF和Qw都大于5m/h、优选都大于8m/h的所述待测滤布即为合格；当所述待测滤布用于污水初步处理时，一组以上计算过滤速度值中QF和Qw都大于0.5m/h、优选都大于0.8m/h的所述待测滤布即为合格。
[0049] 纤维转盘过滤器滤布的主要功能是去除悬浮物，由于进水污水的变化或除磷加药量的不同，进水的悬浮物浓度会发生较大的变化，滤布的性能参数也会随之发生变化。针对某一类进水，需要考察进水悬浮物浓度在一定范围内波动时，滤布性能参数的变化情况。针对同一污水来源，可以通过稀释、投加污泥、投加絮凝剂等方法调整进水的悬浮物浓度，然后再进行滤布性能参数的测定。
[0050] 目前，纤维转盘过滤器的应用领域主要为污水的初步处理和深度处理，由于处理领域不同，待过滤污水的悬浮物浓度差异较大，滤布的性能要求差别也较大。对于污水的深度处理项目，进水悬浮物浓度变化范围区间一般为5-40mg/L，对于污水的初步处理，进水悬浮物浓度变化范围区间一般为100-400mg/L。如果通过测试能够得到施工现场的最小悬浮物浓度和最大悬浮物浓度，那么待过滤污水的悬浮物浓度区间即在此范围内取，如果无法得出实际施工现场的最小和最大悬浮物浓度，那么可上述数值区间即为待过滤污水的悬浮物浓度区间。
[0051] 所述预筛选步骤中，待过滤污水的悬浮物浓度区间内的取值应当尽量在区间内平均取值，取值不能过于集中，否则无法得到真实的滤布性能测试值。
[0052] 所述步骤（1）还可以包括：采用相同的测试方法得到待测滤布周期水量负荷F的一组数值，并计算其平均值Fave，当（Fmax-Fave）/Fave≤50%且（Fave-Fmin）/Fave≤50%时，所述待测滤布符合预筛选要求；其中，Fmax为周期水量负荷最大值，Fmin为周期水量负荷最小值；和/或
[0053] 采用相同的测试方法得到待测滤布周期纳污能力W的一组数值，并计算其平均值Wave，当（Wmax-Wave）/Wave≤50%且（Wave-Wmin）/Wave≤50%时，所述待测滤布符合预筛选要求；其中，Wmax为周期纳污能力最大值，Wmin为周期纳污能力最小值。
[0054] 所述相同的测试方法是指与得到待测滤布起始过滤速度Q数值的相同测试方法。
[0055] 通常来说，在预筛选步骤，通过判定待测滤布起始过滤速度Q即可得到大致的预筛选结果。
[0056] 具体地，滤布的筛选以及过滤器设计参数的确定可依据以下过程进行。
[0057] 1、滤布的预筛选
[0058] 起始过滤速度Q（起始滤速）反映了滤布在清洁状态下（或反冲洗过程刚结束）对某种污水的过滤速度，主要由滤布孔径、污水中污染物的粒径等确定。如果在不同进水悬浮物浓度下，起始滤速变化过大，则该种滤布在处理这类污水中，过滤速度变化幅度大，过滤周期不确定，不适合该类污水的处理。
[0059] 针对同一种待过滤污水，测定不同进水悬浮物浓度下待测滤布的一组起始滤速，记为Q1、Q2、…Qn。
[0060] 平均值Qave=（Q1+Q2+Q3+…Qn）/n；
[0061] 其中：Qave为滤布平均起始滤速（m/h）；
[0062] n为测定次数。
[0063] Qmax=MAX（Q1，Q2…Qn）
[0064] Qmin=MIN（Q1，Q2…Qn）
[0065] 其中：Qmax为滤布的最大起始滤速；
[0066] Qmin为滤布的最小起始滤速。
[0067] 如果（Qmax-Qave）/Qave≥50%或（Qave-Qmin）/Qave≥50%，则可以判定该种滤布不适合此种水样的过滤，不需经过后续筛选过程可直接将其淘汰。
[0068] 起始过滤速度Q可作为滤布筛选的一个预判断标准，通过起始滤速的比较，可以排除待测滤布中明显不符合要求的部分。
[0069] 同理，周期水量负荷F、纳污能力W也可以作为滤布选择的参考预判断标准。
[0070] 周期水量负荷F的定义是从一个过滤周期开始到过滤压力达到预定过滤压力（即实际工程中的过滤压力），过滤周期结束时，单位面积滤布通过的水量。这个参数反应了滤布的通水能力。周期水量负荷与进水悬浮物浓度有关，不同材料的滤布反映出不同的变化特性。周期水量负荷在不同进水悬浮物浓度下，变化起伏不大，滤布可以大致判断为符合实际应用要求。
[0071] 周期纳污能力W，又可称为周期纳污容量，其概念是指在一个过滤周期中，单位面积过滤材料上截流的悬浮物总量。纳污容量较大的滤布，在同样条件下，过滤周期更长，反冲洗次数越少，更适合工程使用。在同样情况下，应优选纳污容量大的滤布作为过滤材料。
[0072] 2、滤布的再次筛选
[0073] 计算平均周期水量负荷Fave、平均周期纳污能力Wave、平均进水悬浮物浓度C1ave和平均出水悬浮物浓度C2ave。
[0074] 平均周期水量负荷Fave=（F1+F2+F3+…Fn）/n
[0075] 其中：Fave为平均周期水量负荷（m3/m2）；
[0076] n为测定次数。
[0077] 平均周期纳污能力：Wave=（W1+W2+W3+…+Wn）/n
[0078] 其中，Wave为平均周期纳污能力（g/m2）；
[0079] n为测定次数。
[0080] 待过滤污水的平均进水悬浮物浓度：
[0081] C1ave=（C11+C12+C13+…C1n）/n
[0082] 其中，C1ave为平均进水悬浮物浓度（mg/L）；
[0083] n为测定次数。
[0084] 平均出水悬浮物浓度：C2ave=（C21+C22+C23+…C2n）/n
[0085] 其中，C2ave为平均出水悬浮物浓度（mg/L）；
[0086] n为测定次数。
[0088] 按水量负荷计算，
[0089] 则第一计算过滤速度QF=Fave/Ts；
[0090] 其中：Fave为平均周期水量负荷；
[0091] Ts为计算反洗周期。
[0092] 按纳污能力计算，
[0093] 则第二计算过滤速度Qw=Wave/[（C1ave-C2ave）×Ts]；
[0094] 其中：Wave为平均周期纳污能力；
[0095] Ts为计算反洗周期。
[0096] 计算反洗周期Ts一般设定为0.5h、1.0h和1.5h。根据三个Ts值的设定，由以上公式可得出三组计算过滤速度（计算滤速）的值，每组值包括第一计算滤速QF和第二计算滤速Qw。
[0097] 当所述待测滤布用于污水深度处理时，一组以上计算滤速值中QF和Qw都大于5m/h、优选都大于8m/h的所述待测滤布即为合格。
[0098] 当所述待测滤布用于污水初步处理时，一组以上计算滤速值中QF和Qw都大于0.5m/h、优选都大于0.8m/h的所述待测滤布即为合格。
[0099] 上述方法不仅可以筛选出适合纤维转盘过滤器的合格滤布，还可以大致确定实际工程中的反洗周期和滤速。根据每个计算反洗周期Ts所得到的计算滤速值，结合实际施工情况和经济性考虑，可以大致确定合适的反洗周期、滤速，或可确定合适的反洗周期范围、滤速范围，通过实际工程可知，上述方法确定的反洗周期和滤速与实际情况相差不大，可以有效指导工程进行。
[0100] 总结来说，通过本发明提供的测试方法得到待测滤布的一系列测试参数，首先通过比较起始滤速，排除明显不合格的滤布，然后根据设定的反洗周期值，分别计算与水量负荷和纳污能力相关的滤速，通过所得滤速值最终判定滤布是否合格，从而完成整个滤布的筛选过程。
[0101] 本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0102] 1、现有滤布的性能测试比较困难，虽然可以参考其它相关行业的标准，采用标准颗粒在实验室进行测试，但测试数据不能反映不同水样的实际情况和特点。本发明提供的测试装置结构简单、体积较小，方便直接在工程现场利用待过滤水样进行实地测试，从而使测试结果更加贴近实际工程，测试结果更加真实、可靠。
[0103] 2、本发明提供的测试方法和滤布筛选方法是基于具体项目的工程现场实验，可直接为具体项目的设计和运行提供可靠的技术依据。
[0105] 图1是本发明所述纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置的结构示意图，图1a为正视图、图1b为俯视图，其中，1、空心排水管；2、卡紧部件；3、排水口；
[0106] 图2是实施例3所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下起始滤速的变化图；
[0107] 图3是实施例3所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下周期水量负荷的变化图；
[0108] 图4是实施例3所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下周期纳污能力的变化图；
[0109] 图5是实施例4所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下起始滤速的变化图；
[0110] 图6是实施例4所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下周期水量负荷的变化图；
[0111] 图7是实施例4所述待测滤布在不同进水悬浮物条件下周期纳污能力的变化图。
具体实施方式
[0112] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置
[0113] 如图1a、1b所示，纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置的主体为一呈“L”型的空心排水管，在所述空心排水管的底部出口处设置有用于固定待测滤布的卡紧部件。
[0114] 所述测试装置在使用前，先将待测的滤布均匀、紧绷地固定于卡紧部件上。测试装置使用时，将带过滤的污水从顶部的进口以特定的流量注入，流经整个空心排水管，经过滤布的过滤然后排出处理后的水。
[0115] 作为优选的技术方案，所述空心排水管的内径可以设置为100-200mm，进一步优选150mm。
[0116] 作为优选的技术方案，所述空心排水管的高度可以设置为1000-1500mm，进一步优选1200mm。所述空心排水管的高度由底部待测滤布中心处的位置开始计算。
[0117] 作为优选的技术方案，从所述待测滤布中心处向上200mm的高度起，在所述空心排水管管壁上每间隔50-150mm均匀设置排水口。所述排水口用于确定空心排水管中水柱的液体压力是否达到预定过滤压力。
[0118] 所述测试装置的主体空心排水管的材质可以为有机玻璃、聚氯乙烯、聚氯丙烯、聚四氟乙烯、聚四氟丙烯、聚苯乙烯、聚苯丙烯或玻璃。优选为有机玻璃。实施例2纤维转盘过滤器滤布的性能测试方法
[0119] 制备实施例1的纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置，其中，空心排水管的内径为150mm、高度为1200mm，用于固定待测滤布的卡紧部件为两个大小相同的法兰盘，从法兰盘圆心位置处向上300mm的高度起，在空心排水管管壁上每间隔50mm均匀设置排水口。空心排水管的材质为有机玻璃。
[0120] 将待测的某种超细纤维滤布剪裁合适，固定在双法兰盘中间，用于过滤的有效的滤布内径为10cm。测定污水进水的悬浮物浓度为6mg/L。打开污水阀门，将污水注入测试装置中，污水进入空心排水管中，通过滤布过滤后排出，用水桶收集。调整污水的进水阀门，使排水管中的水面逐渐上升，当液位淹没一半滤布（即水位到达滤布的中心位置）时，调整污水阀门，使得进水流量与出水流量达到平衡，目测液位不再上升，记录此时的进水流量和时刻，此时的进水流量为166.5L/h。计算可知，该滤布在过滤悬浮物浓度为6mg/L的污水时，起始过滤速度Q为21.2m/h。保持污水阀门开度不变，继续过滤，可以观察到空心柱中的液位逐渐上升，当液位继续上升30cm时，一个过滤周期结束，记录所用时间，计算可知，过滤周期T为102min。测定滤后水桶中的悬浮物浓度为5mg/L。
[0121] 计算可得，该滤布的性能参数如表1所示：
[0122] 表1
[0123]
[0124] 实施例3滤布的筛选
[0125] 采用实施例1的纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置，在某污水深度处理厂进行现场实验。
[0126] 一、预筛选
[0127] 首先选取一种待测滤布，按照实施例2所述测试方法测试并计算得出不同进水悬浮物浓度下的一组起始滤速值。如图2所示，进水悬浮物浓度从6mg/L增加到40mg/L（依次为6、14.9、15、15.7、16、18、20、23、23.5、30、30.5、31、32.5和40mg/L），平均值为22.6mg/L，滤布的起始滤速没有明显增大趋势，始终在17-40m/h之间波动，起始滤速的平均值Qave为25.7m/h，最大值Qmax为37.4m/h，最小值Qmin为17m/h，满足（Qmax-Qave）/Qave≤50%且（Qave-Qmin）/Qave≤50%的要求。
[0128] 由此可见，该待测滤布起始滤速随进水悬浮物浓度的变化不大，初步符合污水深度处理的要求。
[0129] 进一步地，采用同样方法还分别得到了一组周期水量负荷F值和一组周期纳污能力W值。如图3所示，对于该待测滤布来说，当进水悬浮物在较大范围内变化，周期水量负荷变化相对比较稳定。如图4所示，对于该待测滤布来说，当进水悬浮物浓度从6mg/L增加到40mg/L大幅变化时，周期纳污容量波动较大，但波动基本不随进水悬浮物浓度变化。
[0130] 通过以上这些测试发现：该待测滤布起始滤速比较稳定，在污水处理涉及的范围内，水量负荷和纳污量也基本不随进水悬浮物浓度增加，是比较理想的滤布。
[0131] 二、再次筛选
[0132] 将进水悬浮物浓度从6mg/L增加到40mg/L（依次为6、14.9、15、15.7、16、18、20、23、23.5、30、30.5、31、32.5和40mg/L）进行测试和计算。
[0133] 平均进水悬浮物浓度C1ave为22.6mg/L，平均出水悬浮物浓度C2ave为12.7mg/3 2 2
L，平均周期水量负荷Fave为8.5m/m，平均周期纳污能力Wave为45.4g/m。
L，平均周期水量负荷Fave为8.5m/m，平均周期纳污能力Wave为45.4g/m。
[0134] 选定计算反洗周期Ts为0.5h时，
[0135] 第一计算滤速QF=8.5/0.5=17m/h，
[0136] 第二计算滤速Qw=45.4/[（22.6-12.7）×0.5]＝9.17m/h；
[0137] 选定计算反洗周期为1.0h时，
[0138] 第一计算滤速QF=8.5/1.0=8.5m/h，
[0139] 第二计算滤速Qw=45.4/[（22.6-12.7）×1.0]=4.6m/h；
[0140] 选定计算反洗周期为1.5h时，
[0141] 第一计算滤速QF=8.5/1.5=5.6m/h，
[0142] 第二计算滤速Qw=45.4/[（22.6-12.7）×1.5]=3.1m/h。
[0143] 计算结果如下：
[0144]计算反洗周期（h） 0.5 1.0 1.5
第一计算滤速QF（m/h） 17 8.5 5.6
第二计算滤速QW（m/h） 9.17 4.6 3.1
第一计算滤速QF（m/h） 17 8.5 5.6
第二计算滤速QW（m/h） 9.17 4.6 3.1
[0145] 可以看出，在设定计算反洗周期为0.5h的条件下，计算滤速值QF和QW均大于8m/h，满足污水深度处理经济滤速的选择范围，故该滤布符合筛选要求。而在选定计算反洗周期为1.0h和1.5h的条件下，第二计算滤速QW偏低，意味着运行条件偏安全，但是要采用更多滤布，设备费用增加。最终，采用设计反洗周期为0.5h，设计滤速为8m/h，作为设备设计的技术参数。
[0146] 三、实际运行情况考察
[0147] 实际工程中采用上述滤布加工过滤器，采用2个Ф750mm滤盘，过滤面积1.7m2，设计滤速8m/h，实际运行结果如表2所示：
[0148] 表2
[0149]
[0150] 由表2可知，实际过滤器的滤速选择基本合适，实际反洗周期和计算反洗周期接近。由此说明，采用本发明提供的测试装置、测试方法以及滤布筛选方法，可以提供一种可行的、结果可靠的滤布选择方法。
[0151] 实施例4滤布的筛选
[0152] 采用实施例1的纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置，在某污水深度处理厂进行现场实验，该处理厂待处理污水的进水悬浮物浓度区间为6-25mg/L。
[0153] 一、预筛选
[0154] 首先选取一种待测滤布，按照实施例2所述测试方法测试并计算得出不同进水悬浮物浓度下的一组起始滤速值。如图5所示，进水悬浮物浓度从6mg/L增加到25mg/L（依次为6、6.5、8.5、10、19、20、25mg/L），平均值为13.57mg/L。滤布起始滤速发生了很大变化，特别是当进水悬浮物浓度从8mg/L增加到19mg/L，起始滤速一下从11.2m/h降低到2.4m/h。
[0155] 当进水悬浮物浓度在6mg/L至25mg/L之间变动时，平均出水悬浮物浓度为3.6mg/L，起始滤速平均值Qave为7.3m/h，最大值Qmax为11.7m/h，最小值Qmin为2.1m/h。
[0156] （Qmax-Qave）/Qave=60.3%≥50%；
[0157] （Qave-Qmin）/Qave=71.2%≥50%。
[0158] 由此可见，该待测滤布的起始滤速随进水悬浮物浓度的变化非常剧烈，不符合污水深度处理的要求。
[0159] 进一步地，采用同样方法还得到了周期水量负荷F和周期纳污能力W各自的一组值。如图6所示，对于该待测滤布来说，当进水悬浮物在6mg/L到25mg/L范围区间内变化时，周期水量负荷从13.7m3/m2降低到0.32m3/m2，变化幅度很大，该滤布的平均周期水量负荷仅为2.67m3/m2。如图7所示，对于该待测滤布来说，周期纳污能力从1.8到41.1g/m2，平均周期纳污能力为10g/m2。
[0160] 通过以上这些测试发现，该待测滤布起始滤速随进水悬浮物浓度的变化非常剧烈且不稳定，在污水处理涉及的进水悬浮物浓度范围内，水量负荷和周期纳污能力变化也非常剧烈和不稳定，该滤布不适宜用于实际的污水处理。
[0161] 假设采用该滤布设计纤维转盘过滤器，
[0162] 选定计算反洗周期Ts为0.5h，
[0163] 第一计算滤速QF=2.67/0.5=5.34m/h，
[0164] 第二计算滤速Qw=10/[（13.57-3.6）×0.5]=2m/h；
[0165] 选定计算反洗周期Ts为1.0h，
[0166] 第一计算滤速QF=2.67/1.0=2.67m/h，
[0167] 第二计算滤速Qw=10/[（13.57-3.6）×1.0]＝1m/h；
[0168] 选定计算反洗周期Ts为1.5h，
[0169] 第一计算滤速QF=2.67/1.5=1.78m/h，
[0170] 第二计算滤速Qw=10/[（13.57-3.6）×1.5]=0.67m/h。
[0171] 计算结果如下：
[0172]计算反洗周期（h） 0.5 1.0 1.5
第一计算滤速QF（m/h） 5.34 2.67 1.78
第二计算滤速QW（m/h） 2 1 0.67
第一计算滤速QF（m/h） 5.34 2.67 1.78
第二计算滤速QW（m/h） 2 1 0.67
[0173] 对过滤器而言，如果采用此种滤布，即使选择稳定运行的最低反洗周期，设计滤速仍然偏低，按照此滤速进行设计，过滤面积较大，过滤器过滤盘片增多，投资较大，运行费用增加，不经济。若采用此种滤布的过滤器，运行不够稳定。因此，作为测试污水的过滤介质，这种滤布是不合适的。
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