一、物理结构破坏:滤料形态改变,失去过滤功能基础
- 纤维收缩、结块或缠绕成团
典型材质(如聚酯、聚丙烯):温度超过耐受范围后,纤维分子链热运动加剧,分子间作用力减弱,纤维会发生不可逆收缩(如聚酯纤维在 60℃以上收缩率可达 5%~10%)。
后果:原本分散的纤维束黏连、结块,滤层间隙变得不均匀(部分区域间隙过大、部分堵塞),过滤时水流短路,污染物无法有效拦截,过滤精度大幅下降。
- 纤维软化、熔融或变形
聚丙烯纤维(耐温性较差):温度超过 70℃时会软化,超过 100℃(熔点约 165℃,但长期 50℃以上已开始软化)会出现局部熔融,纤维表面发黏,相互粘连成 “硬团”。
尼龙纤维:温度超过 50℃后易因吸水膨胀 + 高温软化,纤维变得脆弱且形态扭曲,反洗时无法恢复蓬松状态。
后果:滤料失去弹性和分散性,反洗后无法展开,滤层厚度不均,甚至出现 “过滤盲区”。
- 纤维断裂、强度下降
聚酯纤维:长期在 40℃以上(尤其是 60℃以上)使用,分子链会因热氧化断裂,纤维抗拉伸强度下降(如原本可承受 5N 拉力,老化后降至 2N 以下)。
尼龙纤维:高温会加速水解反应,纤维内部产生裂纹,反洗时易被水流冲断,形成 “纤维碎屑”—— 这些碎屑会随过滤水流进入产水,反而成为新的污染物(二次污染)。
二、化学性能劣化:滤料稳定性丧失,寿命大幅缩短
- 材质氧化或水解
聚酯纤维:高温(>40℃)会加速其与水中氧气的反应(热氧化),纤维表面变得粗糙、发脆,易吸附更多污染物(且难以反洗去除)。
尼龙纤维:高温(>35℃)+ 水中微量酸 / 碱会引发水解反应,纤维分子链断裂,表现为 “滤料变脆、易粉碎”,原本可使用 1~2 年的滤料,可能 3~6 个月就需更换。
- 滤料吸附性能异常
部分纤维(如改性聚酯)原本通过表面活性基团拦截污染物,高温会破坏这些基团(如官能团分解),导致滤料对目标污染物(如有机物、重金属)的吸附能力下降,过滤效率降低。
三、长期运行隐患:系统稳定性受影响
反洗频率被迫提高:滤料结块或残留污染物后,过滤阻力上升速度加快,原本每天反洗 1 次,可能需要每天 2~3 次,能耗和运行成本增加。
滤料更换周期缩短:正常纤维束滤料寿命 1~3 年,若长期高温(如聚酯纤维在 50℃以上),寿命可能缩短至 6~12 个月,更换成本显著上升。
系统堵塞风险增加:断裂的纤维碎屑可能堵塞后续管道、阀门或用水设备(如精密过滤器、换热器),引发设备故障。