多介质过滤器是水处理领域中常用的预处理设备,核心原理是利用不同粒径、密度的滤料(如石英砂、无烟煤、石榴石等)组成多层滤床,通过 “吸附、截留、筛分” 等作用去除水中的悬浮物(SS)、胶体、泥沙、铁锈等杂质,降低后续处理单元(如反渗透、离子交换树脂)的运行负荷,保护其免受污染。
多介质过滤器的关键优势在于滤料分层排布—— 根据滤料密度和粒径差异,在反冲洗后自然形成 “上层粗滤料、下层细滤料” 的梯度滤床,实现 “深层截留”(而非表面过滤),大幅提升过滤容量和效率。具体过程如下:
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进水阶段:原水从过滤器顶部进入,自上而下流经多层滤料。
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分级截留:
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上层滤料(如无烟煤,粒径较大、密度较小):先截留水中颗粒较大的杂质(如泥沙、大悬浮物),避免下层细滤料过早堵塞;
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中层滤料(如石英砂,粒径中等、密度中等):进一步截留中等粒径的胶体、细小悬浮物;
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下层滤料(如石榴石 / 磁铁矿,粒径最小、密度最大):深度截留微小颗粒,确保出水水质稳定。
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出水阶段:经多层滤料处理后的清水,通过底部的布水系统(如多孔板、滤帽)收集,从过滤器底部排出。
不同滤料的密度、粒径差异决定了分层效果,常见组合如下(从上到下):
注:特殊水质(如高浊度水)可增加滤料层数(如四层滤料),或调整滤料粒径配比。
多介质过滤器的运行周期分为 “过滤阶段” 和 “反冲洗阶段”,两者交替进行,确保滤料持续有效。
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操作条件:进水阀、出水阀开启,反冲洗进水阀、反冲洗排水阀关闭;
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监控指标:
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过滤速度:常规为 5~10 m/h(根据原水浊度调整,浊度高则降低滤速);
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压差:滤床初始压差约 0.02~0.03 MPa,当压差升至 0.08~0.12 MPa(或出水浊度超标)时,停止过滤,进入反冲洗阶段。