多介质过滤器

一、产品定义与用途

多介质过滤器是一种采用多种粒径与密度不同的滤料分层装填的压力式机械过滤设备，主要用于去除原水中的悬浮固体（SS）、胶体、有机物、色度、部分微生物及浊度，是工业水处理系统中关键的预处理单元。
该设备广泛应用于：

• 反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）等膜系统的前处理；
• 工业锅炉补给水、冷却循环水、工艺用水的净化；
• 电子、半导体、制药、食品饮料行业的高纯水制备初级阶段；
• 市政自来水厂的深度处理或应急处理；
• 中水回用、雨水回收、油田回注水等资源化项目。

二、工作原理详解

2.1 过滤机理

多介质过滤器基于“非均质深层过滤”原理，其核心在于滤床结构的科学分层：

注：标准配置通常为双层（无烟煤+石英砂），三层配置用于高浊度或高精度要求场合。
水流自上而下通过滤床，污染物在滤料空隙中被机械筛分、吸附、惯性碰撞、沉淀等多重机制截留。由于上层滤料孔隙大、下层孔隙小，形成“反粒度过滤”结构，有效避免表层堵塞，实现全床深度利用。

2.2 反洗再生过程

当进出口压差 ≥ 0.05–0.1 MPa 或运行时间达设定值（如24–72小时），系统启动反洗程序：

• 排水：排至滤料表面以上100–150 mm；
• 气擦洗（可选）：通入压缩空气（0.1–0.15 MPa），扰动滤料，剥离附着污物；
• 水反洗：自下而上大流量冲洗（强度12–15 L/s·m²），使滤料膨胀率30–50%，污物随水流排出；
• 正洗：恢复向下流态，冲洗残留杂质，直至出水浊度 ≤1 NTU，进入待机或运行状态。

全自动控制系统可实现“气-水联合反洗”，显著提升清洗效率，减少滤料板结风险。

三、设备结构组成

3.1 主体结构

• 罐体：立式圆筒压力容器，符合GB/T 150《压力容器》或ASME标准；
  • 材质选项：
    • 碳钢Q235B + 内衬天然/合成橡胶（厚度≥3 mm，耐氯离子腐蚀）；
    • 玻璃钢（FRP）：适用于低压、防腐要求高场合；
    • 不锈钢304/316L：用于高洁净或强腐蚀性水质。
• 支腿/底座：碳钢热镀锌或不锈钢，带地脚螺栓孔；
• 人孔：DN500–600，便于装填/更换滤料；
• 视镜与排气阀：顶部设自动/手动排气阀，侧壁设液位视镜。

3.2 配管与接口

• 标准法兰连接（PN10/16，HG/T 或 ANSI 标准）；
• 接口包括：进水、出水、反洗进水、反洗排水、正洗排水、排气、取样口；
• 所有管道标注流向与功能标识。

3.3 内部布水系统

• 上布水器：多孔板+挡板或ABS/不锈钢绕丝滤元，均匀配水，防滤料流失；
• 下集水装置：多孔板+水帽（缝隙≤0.3 mm）或穹形集水器，确保反洗均匀、无死角；
• 水帽材质：ABS（≤50℃）、不锈钢316L（高温或高洁净要求）。

3.4 控制系统（可选）

• 手动控制：多路阀或独立阀门组，人工操作；
• 半自动：时间继电器控制反洗周期；
• 全自动：
  • PLC（西门子/三菱/国产）+ HMI 触摸屏；
  • 支持压差+时间双触发；
  • 可接入DCS/BAS系统，支持远程监控；
  • 具备故障报警、历史记录、权限管理功能。

四、技术性能参数（典型值，可定制）

五、滤料选型指南

滤料需符合CJ/T 43-2005《水处理用滤料》标准，含泥量<0.7%，破碎率<0.5%。

六、安装、调试与运行

6.1 安装要点

• 基础水平，承重满足满水重量（约1.2–1.5倍罐体自重）；
• 预留1.2倍罐体高度空间用于检修；
• 进出水管设柔性接头，避免应力传递；
• 排水管径≥进水管，坡度≥3‰，避免虹吸。

6.2 初次投运步骤

• 检查所有阀门处于关闭状态；
• 缓慢进水排气，避免气阻；
• 正洗30–60分钟，至出水清澈、浊度稳定；
• 取样检测，确认达标后并入系统。

6.3 日常运行监控

• 每班记录：进/出水压力、压差、流量、浊度；
• 每月检查：水帽是否堵塞、滤料是否流失或板结；
• 每年检测：滤料层高、级配变化，必要时补充或更换。