多介质过滤器的滤料选择：石英砂、无烟煤、活性炭如何搭配？

1. 过滤器壳体：

• 材质：一般为碳钢（内衬防腐橡胶/环氧树脂）、不锈钢（304/316L）、或玻璃钢（FRP）。

• 形式：立式圆柱形压力容器，分为顶部吊装式和侧卧式。

2. 滤料（过滤介质）：这是过滤器的核心。通常采用密度和粒径不同的多层介质，从上到下，密度由小到大，粒径由大到小铺设。

• 上层：无烟煤 - 密度小，颗粒粗，主要拦截较大悬浮物，延长过滤周期。

• 中层：石英砂 - 密度适中，颗粒中等，进一步截留中等颗粒杂质。

• 下层：磁铁矿/石榴石 - 密度大，颗粒细，精滤细小颗粒，防止漏滤并支撑上层滤料。

• 常见配置：

• 支撑层：在最下层滤料之下，由鹅卵石或砾石（按级配从大到小铺设）组成，其作用是防止滤料流失，并均匀分布反洗水流。

1. 过滤过程 (Filtration)

• 原水在泵压作用下，通过上布水器，从上到下穿过过滤器。

• 水流先经过粒径较大的无烟煤层，拦截较大的悬浮物。

• 再流经粒径中等的石英砂层，去除中等颗粒杂质。

• 最后通过粒径最小的重质滤料层，进行精滤。

• 洁净的水通过下布水系统收集，从出口流出。

2. 反冲洗过程 (Backwash)

• 随着杂质在滤层中不断积累，过滤器进出口的压差(ΔP) 会逐渐增大（或出水水质下降）。当压差达到设定值（通常为0.05-0.1 MPa）或运行达到设定时间时，必须进行反洗以恢复滤料性能。

• 反洗原理：水流从下向上反向高速冲洗滤层。

• 松动滤层：高速反洗水使滤料膨胀悬浮，处于流化状态。

• 摩擦剥落：滤料颗粒在水流中剧烈摩擦、碰撞，使其表面吸附截留的杂质被剥落下来。

• 携带排出：剥离下来的污物随反洗水流上升，通过顶部的排水槽（渠）被排出过滤器。

• 反洗结束后，通常会进行正洗（Rinse）：即按过滤方向通水冲洗几分钟，将残留的污水和气泡排出，待出水清澈后，方可重新投入过滤运行。

• 反渗透(RO)、电渗析(ED)、纳滤(NF)、超滤(UF)系统的前置预处理：保护后端精密膜元件免受污染和堵塞，是保证其安全稳定运行的关键。

• 工业循环冷却水系统：去除悬浮物，防止管道和设备结垢、腐蚀。

• 城市自来水厂、污水处理厂：作为深度处理或回用水的预处理单元。

• 地下水、井水除浊除铁除锰（通常需先曝气氧化）。

• 电子、电力、化工、造纸、食品、饮料等行业的工艺用水和锅炉给水的预处理。

• 游泳池循环水处理。

• 水产养殖用水净化。

1. 高效的净化能力：多层介质分级过滤，去浊效果好，出水水质优良稳定。

2. 巨大的纳污能力：深层过滤机制使其能截留大量杂质后才需清洗，延长了过滤周期。

3. 管理简便：自动化程度可高可低，运行维护简单，技术成熟可靠。

4. 综合成本低：设备投资适中，滤料廉价易得，运行能耗低，维护费用少，性价比极高。

5. 强大的适应性：通过调整滤料组合和运行参数，可应对多种不同的原水水质。

6. 为后端精密设备提供坚实保护：作为预处理核心设备，能显著延长RO膜、UF膜等昂贵元件的使用寿命，降低整个系统的运行成本。