多介質過濾器詳解（一）

    多介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質，在既定壓力下把濁度較高的水通過設定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。

一、簡介

過濾的含義，在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。 用于過濾的多孔材料稱為濾料，石英砂是常見的濾料。濾料有粒狀，粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球等。

多介質過濾器（濾床），既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器，在工業循環水處理系統中，用以去除污水中雜質、吸附油等，使水質符合循環使用的要求。過濾的作用，主要是去除水中的懸浮或膠態雜質，特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等，BOD5和COD等也有某種程度的去除效果。

二、結構介紹

多介質過濾器廣泛用于水處理的工藝中，多介質過濾器主要由以下部分構成：配套管線和閥門。

其中過濾器體又包括:

1、筒體；

2、反洗氣管；

3、布水組件；

4、支撐組件；

5、濾料；

6、排氣閥(外置)

三、作用

去除水中的泥砂、懸浮物、膠體等雜質和藻類等生物，降低對反滲透膜元件的機械損傷及污染。

四、內濾層構成

過濾器內多介質濾料為均粒礫石、石英砂、磁鐵礦、無煙煤等濾料，這些濾料根據其比重和粒徑的大小在過濾器罐體內科學有序的分布，如比重小而粒徑稍大的無煙煤放在濾床的上層，比重適中和粒徑小的石英砂放在濾床的中層，比重大和粒徑大的礫石放在濾床的下層。這樣的配比保證了過濾器在進行反洗的時候不會產生亂層現象，從而保證了濾料的截留能力。

五、原理

多介質過濾器(又稱機械過濾器)是以成層狀的無煙煤、砂、細碎的石榴石或其他材料為床層，一個典型的多介質過濾器。

原理為按深度過濾--水中較大的顆粒在頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質的較深處被去除。從而使水質達到粗過濾后的標準。

設備是壓力式的，其原理是當原水自上而下通過濾料時，水中懸浮物由于吸附和機械阻流作用被濾層表面截留下來；當水流進濾層中間時，由于濾料層中的砂粒排列的更緊密，使水中微粒有更多的機會與砂粒碰撞，于是水中凝絮物、懸浮物和砂粒表面相互粘附，水中雜質截留在濾料層中，從而得到澄清的水質。經過濾后的出水懸浮物可在5毫克/升以下。

六、特點

1、多孔介質過濾器廣泛用于水處理的工藝中，可以單獨使用，但多數是做為水質深度處理(交換樹脂、電滲析、反滲透)的預過濾。

2、多介質過濾器是常用的水質深度凈化的預處理裝置，可根據工藝要求填加不同的濾料。

3、多介質過濾器材質可采用玻璃鋼、A3鋼防腐或襯膠、全不銹鋼。操作方式有全自動和手動兩種形式，自動控制是采用美國進口的自動控制器及氣、液動閥控制，操作簡便易于維護保養，在各行各業水處理工藝的前處理裝置得到廣泛的應用。

4、多介質過濾器(含雙濾料過濾器)的過濾材料應有足夠的化學穩定性，各介質的相對密度和粒徑應有差別，由無煙煤與石英砂組成的雙層濾料過濾器所用的無煙煤相對密度為1.4—1.6，粒徑為0.8—1.8mm，石英砂相對密度為2.6—2.65，粒徑為0.5—1.2mm;3層濾料過濾器除了以上兩種濾料外還可以用錳砂、磁鐵礦之類的重質礦石，其相對密度為4.7—5.0，粒徑為0.5—4mm。

七、構造

多介質過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構成。

其中過濾器體主要包括以下組件：簡體；布水組件；支撐組件；反洗氣管；濾料；排氣閥(外置)等。

八、濾料選擇

1、要有足夠的機械強度，以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎；

2、化學穩定性要好；

3、不含有對人體健康有害及有毒物質，不含有對生產有害、影響生產的物質；

4、濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產水量高、出水水質好的濾料。

在濾料中，卵石主要是起支撐作用，在過濾工藝過程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，孔隙大，便于正洗工序中，濾后水順利通過；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通過。

常規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式為自下而上先大后小。

濾料的粒徑和裝填高度之間的關系

濾床的高度和濾料的平均粒徑的比值為800～1 000(設計規范)。

濾料的粒徑的大小和過濾精度相關。

九、砂濾器構成

石英砂過濾器構成分為過濾系統和控制系統。過濾系統通常由過濾單元，三通自動閥門，進出水管道，排污管道構成。其中過濾單元中包括各種過濾介質?？刂葡到y通常由PLC定時控制器，壓差控制器，電磁三通閥及控制管路構成。

十、類型

多介質過濾器常見的濾料有：無煙煤，陶粒、石英砂、活性炭等。

1、多介質類

在水處理上使用的多介質過濾器，常見的有：無煙煤-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂-磁鐵礦過濾器，活性炭-石英砂過濾器，石英砂-陶瓷過濾器等。

多介質過濾器的濾層設計，主要考慮的因素為：

A、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動后不會發生混層現象。

B、根據產水用途選擇濾料。

C、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。

事實上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑大，由密度小的輕質濾料組成，如無煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑小，密度大的重質濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質過濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發揮了多介質濾床的作用，出水水質明顯好于單層濾料的濾床。

而對于飲用水，一般禁止使用無煙煤，樹脂等濾料。

2、石英砂類

石英砂過濾器是一種采用石英砂作為濾料的過濾器?？捎行コ械膽腋∥?，并對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。其有過濾阻力小，比表面積大，耐酸堿性強，耐氧化，PH適用范圍為2-13，抗污染性好等優點，石英砂過濾器的優點還在于通過優化濾料和過濾器的設計，實現了過濾器的自適應運行，濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性，即在過濾時濾床自動形成上疏下密狀態，有利于在各種運行條件下保證出水水質，反洗時濾料充分散開，清洗效果好。砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優點。廣泛用于電力、電子、飲料、自來水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等各種工藝用水、生活用水、循環用水和廢水的預處理領域。

石英砂過濾器設備結構簡單、運行可以實現自動控制、處理流量大、反沖次數少、過濾效率高、阻力小、操作維修方便等特點。

3、鐵錳類

裝填精制錳砂和石英砂二元濾料，用于去除水中鐵、錳。一般只在含鐵錳原水的預處理中使用。

4、活性炭類

濾料為活性炭，用于去除色、味、余氯和有機物，其主要作用方式是吸附，活性炭是一種人工制成的吸附劑。

活性碳過濾器廣泛用于生活用水及食品工業、化工、電力等行業的水的預處理。由于活性炭具有發達的細孔結構和巨大的比表面積，因此對水中的溶解性有機物，如苯類，酚類化合物等具有很強的吸附能力，而且對于用生物法和化學法很難去除的有機污染物，如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。