杭州鑫凯水处理设备有限公司

多介质过滤器是一种常见的水处理设备，通过填充多种滤料（如石英砂、无烟煤、锰砂等），去除水中的悬浮物、胶体、有机物、色度等杂质，广泛应用于工业水处理、饮用水预处理、污水处理等领域。以下从工作原理、结构组成、滤料选择、运行流程、应用场景等方面详细介绍：

一、工作原理

多介质过滤器基于截留、吸附、筛分等物理作用实现水质净化：

过滤过程：

待处理水从过滤器顶部或侧面进入，自上而下通过多层滤料层。

滤料颗粒间的孔隙形成 “筛网”，截留水中粒径大于孔隙的悬浮物；

滤料表面的吸附作用可去除胶体、微生物及部分有机物。

分层过滤机制：

上层粗滤料（如无烟煤）：截留大颗粒杂质，降低水的浊度；

下层细滤料（如石英砂）：去除微小颗粒，进一步净化水质；

特殊滤料（如锰砂）：针对性去除铁、锰等重金属离子。

二、结构组成

多介质过滤器通常由以下部分构成：

1. 容器主体

材质：碳钢衬胶、不锈钢（304/316）或玻璃钢，耐腐蚀、承压能力强（工作压力一般≤0.6MPa）；

形状：圆柱形为主，直径根据处理水量设计，高度包含滤料层、膨胀空间和出水空间。

2. 滤料层

常见滤料组合：

上层：无烟煤（粒径 1.2-2.0mm，密度 1.4-1.6g/cm³），用于截留大颗粒杂质；

中层：石英砂（粒径 0.8-1.2mm，密度 2.65g/cm³），去除细小悬浮物；

下层：磁铁矿（粒径 0.5-0.8mm，密度 4.7-5.0g/cm³）或锰砂，用于精密过滤或除铁锰。

滤料层厚度：总厚度一般为 1000-1500mm，各层比例根据水质调整（如无烟煤：石英砂 = 3:7）。

3. 配水 / 布水系统

作用：确保进水均匀分布，避免 “偏流” 或 “沟流”；

形式：

底部集水器：多孔板 + 滤头（缝隙 0.2-0.3mm），防止滤料流失；

侧面布水器：用于切线进水，增强水流分布均匀性。

4. 阀门与仪表

阀门：进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀、正洗排水阀等，控制水流方向；

仪表：压力表（监测进出口压差）、流量计（监测过滤 / 反洗流速）、浊度仪（在线监测出水水质）。

三、滤料选择原则

粒径与密度：

上层滤料粒径大、密度小（如无烟煤），下层粒径小、密度大（如石英砂），形成 “上疏下密” 的过滤层，提高截污能力；

粒径范围通常为 0.5-2.0mm，级配系数（K80）≤1.5，确保滤料颗粒均匀。

化学稳定性：

耐酸碱性：石英砂适用于 pH 2-12 的水质，无烟煤适用于中性水质；

抗污染性：不易被有机物、微生物黏附，活性炭需定期再生或更换。

特殊功能需求：

除铁锰：选择锰砂（MnO₂含量≥35%）或催化活性滤料；

除有机物：添加活性炭滤层（碘值≥800mg/g）。

四、运行流程

多介质过滤器的完整运行周期包括过滤、反洗、正洗三个阶段：

1. 过滤阶段

操作：开启进水阀和出水阀，关闭反洗相关阀门；

流速：5-10m/h（根据水质调整，水质差时取低值）；

终止条件：

运行时间达到设定周期（如 8-24 小时）；

进出口压差超过设定值（如 0.05-0.1MPa）；

出水浊度超标（如＞5NTU）。

2. 反洗阶段

目的：通过逆向水流冲洗滤料，去除截留的污染物，恢复过滤性能；

步骤：

静置：关闭进水阀，静置 1-3 分钟，使污染物沉降；

反洗水冲洗：开启反洗进水阀和排水阀，流速逐步增加至 8-12m/h，持续 10-15 分钟，至排水浊度≤5NTU；

气水联合反洗（可选）：先通气（强度 15-20L/(m²・s)）5-10 分钟，再水洗，增强清洗效果（适用于高污染水质）；

关键控制：滤料膨胀率 30%-50%，避免跑料。

3. 正洗阶段

操作：关闭反洗阀，开启进水阀和正洗排水阀，以过滤流速冲洗 1-5 分钟；

合格标准：出水浊度≤1NTU，方可恢复正常过滤。