多(duō)介质过滤器是利用(yòng)一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有(yǒu)效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用(yòng)的滤料有(yǒu)石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用(yòng)于水处理(lǐ)除浊，软化水，纯水的前级预处理(lǐ)等，出水浊度可(kě)达3度以下。

过滤的含义，在水处理(lǐ)过程中，过滤一般是指以石英砂、无烟煤等滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。用(yòng)于过滤的多(duō)孔材料称為(wèi)滤料，石英砂是最常见的滤料。滤料有(yǒu)粒状，粉状和纤维状多(duō)种。常用(yòng)滤料有(yǒu)石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、拓榴石、陶瓷、塑料球等。

多(duō)介质过滤器（滤床），既采用(yòng)两种以上的介质作為(wèi)滤层的介质过滤器，在工业循环水处理(lǐ)系统中，用(yòng)以去除污水中杂质、吸附油等，使水质符合循环使用(yòng)的要求。过滤的作用(yòng)，主要是去除水中的悬浮或胶态杂质，特别是能(néng)有(yǒu)效地去除沉淀技术不能(néng)去除的微小(xiǎo)粒子和细菌等，BODs和COD等也有(yǒu)某种程度的去除效果。

性能(néng)参数如下表所示：

 过滤器构成

多(duō)介质过滤器主要由过滤器體(tǐ)、配套管線(xiàn)和阀门构成。 

其中过滤器體(tǐ)主要包括以下组件：简體(tǐ)；布水组件；支撑组件；反洗气管；滤料；排气阀(外置)等。

滤料的选择依据

(1)必须有(yǒu)足够的机械强度，以免在反冲洗过程中很(hěn)快地磨损和破碎； 

(2)化學(xué)稳定性要好；　

(3)不含有(yǒu)对人體(tǐ)健康有(yǒu)害及有(yǒu)毒物(wù)质，不含有(yǒu)对生产有(yǒu)害、影响生产的物(wù)质； 

(4)滤料的选择，应尽量采用(yòng)吸附能(néng)力、截污能(néng)力大、产水量高、出水水质好的滤料。 

在滤料中，卵石主要是起支撑作用(yòng)，在过滤工艺过程中，因其强度高，相互之间的间距缝隙稳定，孔隙大，便于正洗工序中，滤后水顺利通过；同样，反洗工序中，反洗水和反洗空气等能(néng)顺利通过。常规配置中，卵石分(fēn)為(wèi)四种规格，铺垫方式為(wèi)自下而上先大后小(xiǎo)。

滤料的粒径和装填高度之间的关系

滤床的高度和滤料的平均粒径的比值為(wèi)800～1 000(设计规范)。滤料的粒径的大小(xiǎo)和过滤精度相关。　

多(duō)介质过滤器

在水处理(lǐ)上使用(yòng)的多(duō)介质过滤器，常见的有(yǒu)：无烟煤-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂过滤器，石英砂-陶瓷过滤器等。

多(duō)介质过滤器的滤层设计，主要考虑的因素為(wèi)：　

1、不同滤料具有(yǒu)较大的密度差，保证反洗扰动后不会发生混层现象。 

2、根据产水用(yòng)途选择滤料。 

3、粒径要求下层滤料粒径小(xiǎo)于上层滤料粒径，以保证下层滤料的有(yǒu)效性和充分(fēn)利用(yòng)。 

事实上，以三层滤床為(wèi)例，上层滤料粒径最大，有(yǒu)密度小(xiǎo)的轻质滤料组成，如无烟煤、活性炭；中层滤料粒径居中，密度居中，一般為(wèi)石英砂组成；下层滤料由粒径最小(xiǎo)，密度最大的重质滤料组成，如磁铁矿。由于密度差的限制，三层介质过滤器的滤料选择基本上是固定的。上层滤料起粗滤作用(yòng)，下层滤料起精滤作用(yòng)，这样就充分(fēn)发挥了多(duō)介质滤床的作用(yòng)，出水水质明显好于单层滤料的滤床。而对于饮用(yòng)水，一般禁止使用(yòng)无烟煤，树脂等滤料。

石英砂过滤器

石英砂过滤器是一种采用(yòng)石英砂作為(wèi)滤料的过滤器。可(kě)有(yǒu)效去除水中的悬浮物(wù)，并对水中的胶體(tǐ)、铁、有(yǒu)机物(wù)、农药、锰、细菌、病毒等污染物(wù)有(yǒu)明显的去除作用(yòng)。

其有(yǒu)过滤阻力小(xiǎo)，比表面积大，耐酸碱性强，耐氧化，PH适用(yòng)范围為(wèi)2-13，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有(yǒu)很(hěn)强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有(yǒu)利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分(fēn)散开，清洗效果好。

砂过滤器具有(yǒu)过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。广泛用(yòng)于電(diàn)力、電(diàn)子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用(yòng)水、生活用(yòng)水、循环用(yòng)水和废水的预处理(lǐ)领域。　

石英砂过滤器设备结构简单、运行可(kě)以实现自动控制、处理(lǐ)流量大、反冲次数少、过滤效率高、阻力小(xiǎo)、操作维修方便等特点。

活性炭过滤器

滤料為(wèi)活性炭，用(yòng)于去除色、味、余氯和有(yǒu)机物(wù)，其主要作用(yòng)方式是吸附，活性炭是一种人工制成的吸附剂。  

活性碳过滤器广泛用(yòng)于生活用(yòng)水及食品工业、化工、電(diàn)力等行业的水的预处理(lǐ)。由于活性炭具有(yǒu)发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中的溶解性有(yǒu)机物(wù)，如苯类，酚类化合物(wù)等具有(yǒu)很(hěn)强的吸附能(néng)力，而且对于用(yòng)生物(wù)法和化學(xué)法很(hěn)难去除的有(yǒu)机污染物(wù)，如色度、异臭、表面活性剂、合成洗涤剂和染料等都有(yǒu)较好的去除效果。粒状活性炭对水中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等离子去除率达85%以上。[3]　通过活性炭滤床后，水中悬固小(xiǎo)于0.1mg/L，COD去除率一般為(wèi)40%~50%，游离氯小(xiǎo)于0.1mg/L。

反冲洗工艺

过滤器的反洗，主要是指过滤器在使用(yòng)一定周期后，其滤料层截留和吸附一定量的杂物(wù)和污渍，这使得过滤器的出水水质下降，主要表征：过滤器的正常滤后水质变差，进水和出水管道的压力差增大，同时，单台过滤器的流量降低。

反冲洗的原理(lǐ)：水流逆向通过滤料层，使滤层膨胀、悬浮，借助水流的剪切力和颗粒的碰撞摩擦力清洗滤料层使滤层内的污物(wù)脱离并随反洗水排出。

反冲洗的必要性

(1)在过滤过程中，原水中的悬浮物(wù)等被滤料层截留吸附并不断地在滤料层中积累，于是滤层孔隙逐渐被污物(wù)堵塞，在滤层表面形成滤饼，过滤水头损失不断增加。当达到某一限度时，滤料需进行清洗，使滤层恢复工作性能(néng)，继续工作。

(2)过滤时由于水头损失增加，水流对吸附在滤料表面的污物(wù)的剪切力变大，其中有(yǒu)些颗粒在水流的冲击下移到下层滤料中去，最终会使水中的悬浮物(wù)含量不断上升，水质变差，当杂质透过滤层时，过滤器失去过滤效果。因此，到一定程度时，需要清洗滤料，以便恢复滤料层的纳污能(néng)力。 

(3)污水中的悬浮物(wù)中含有(yǒu)大量有(yǒu)机物(wù)，長(cháng)期滞留在滤层中会导致滤层中细菌微生物(wù)富集繁殖，发生厌氧腐败现象，需定期清洗滤料。

反冲洗参数控制和确定

(1)膨胀高度：反冲洗时，為(wèi)了保证滤料颗粒有(yǒu)足够的间隙使污物(wù)迅速随水排出滤层，滤层膨胀率应大一些。但膨胀率过大时，单位體(tǐ)积中滤料的颗粒数变少，颗粒碰撞的机会也减少，所以对清洗不利。双层滤料，膨胀率為(wèi)40％----50％ 。注意：在生产运行中，对滤料的填充高度、膨胀高度等随机进行检查，因為(wèi)正常反洗过程中，会有(yǒu)部分(fēn)滤料的跑失或磨损，需要进行补充。相对稳定的滤层，有(yǒu)以下优点：确保过滤水质的稳定，保证反冲洗的效果。 

(2)反洗水量和压力：一般设计要求，反洗水的强度為(wèi)40 m3／(m2•h)，反洗水的压力≤0．15 MPa。

(3)反洗空气量和压力：反洗空气的强度為(wèi)15 m ／(m •h)，反洗空气的压力≤0．15 MPa。注意：在反洗过程中，通入的反洗空气汇集于过滤器的顶部，大部分(fēn)应通过双孔排气阀排出。日常生产中。需经常检查排气阀的通畅性，主要表征在阀球升降的自由度上。

气水联合反洗

(1)先用(yòng)空气冲洗，再用(yòng)水反冲洗：首先将滤池水位降至滤层表面上100 mm处，通入空气数分(fēn)钟，然后用(yòng)水反冲洗。适用(yòng)于表面污染重而内部污染轻的滤池。

注意：相应的阀门，关闭必须到位；否则，水位降到滤层表面以下时，滤层的上部没有(yǒu)水的浸润，颗粒的上下扰动过程中，污物(wù)不能(néng)有(yǒu)效排出，反而会往滤层深处移动。 

(2)空气和水联合反洗：从静止滤层下部同时送入空气和反洗水，空气在上升过程中在砂层内合形成大气泡，遇到滤料时又(yòu)变成小(xiǎo)气泡，同时对滤料表面产生擦洗作用(yòng)；反洗水顶松滤层，使滤料呈悬浮状态，利于空气对滤料的擦洗。反洗水和反洗空气的膨胀作用(yòng)相互叠加，比单一进行时，作用(yòng)更强。 

注意：水的反洗压力和空气的反洗压力和强度不同，应注意先后顺序，避免反洗水进入空气管道。

(3)在气水联合反洗结束后，停止进入空气，反洗水保持相同的流量，继续冲洗3 min ~5 min，即可(kě)去除遗留在滤床中的气泡。

备注：可(kě)留意顶部双孔排气阀的状态。

滤料板结原因分(fēn)析

(1)截留在滤层上表层的污物(wù)，如果在一定周期内，不能(néng)有(yǒu)效地去除，在随后的反洗过程中，如果反洗空气的分(fēn)布不均匀会导致膨胀高度不均匀，随着反洗空气的搓动，搓动量小(xiǎo)的地方，滤料表面的油污等杂质不能(néng)有(yǒu)效去除，在投入下一正常滤水周期后，局部负荷增大，杂质会从表面沉入内部，球团逐渐增大，并同时向过滤器的填充深度内延伸，直至整个过滤器失效。 

备注：实际运行中，反洗空气不均匀的现象经常出现，主要是由于底部布气管道的穿孔、局部滤帽的堵塞或损坏或是栅管间距的变形等原因引起。

(2)滤层的表面滤料颗粒细小(xiǎo)，反冲洗时相互碰撞机会少，动量小(xiǎo)，所以不易清洗干净。附着的砂粒易结成小(xiǎo)泥球。当反冲洗结束滤层重新(xīn)级配时，泥球就进入下层滤料中，随着泥球的長(cháng)大不断向深处移动。

(3)原水中所包含的油，截留在过滤器内，经反洗并残余部分(fēn)，日积月累，是导致过滤器滤料板结的主要因素。何时进行反洗可(kě)根据原水的水质特点和出水水质要求，采用(yòng)限定水头损失、出水水质或过滤时间等标准来确定。

过滤器加工和验收工序的注意事项

(1)要求出水槽与滤板的平行允差不大于2 mm。 

(2)滤板的水平度及不平度均小(xiǎo)于±1．5 mm。滤板的结构，采用(yòng)整體(tǐ)加工最优。当筒體(tǐ)直径较大时，或受原材料、运输等方面制约时，也可(kě)采用(yòng)两瓣拼接成形。 

(3)对滤板和筒體(tǐ)各接合部位的合理(lǐ)处理(lǐ)，对空气反洗环节尤為(wèi)重要。 

①為(wèi)消除因滤板加工和筒體(tǐ)卷制等方面误差造成的滤板和筒體(tǐ)的径向间隙，一般采用(yòng)圆弧环板逐段焊接。接触部位必需采用(yòng)满焊。 

②中心管道和滤板的径向间隙处理(lǐ)方法同上。 

备注：上述措施，确保了过滤和反洗只能(néng)通过滤帽或排管间隙连通。同时，也就保证了反洗和过滤通道的分(fēn)布均匀性。 

(4)滤板上加工的通孔，径向误差為(wèi)±1．5 mm。滤帽导杆和滤板通孔之间配合尺寸的增大，不利于滤帽的安装或固定。通孔的加工必须采用(yòng)机械设备。　

(5)滤帽的材质，尼龙最佳，ABS次之。因上部添加的滤料，对滤帽的挤压负荷极大，要求强度要高，以避免变形。滤帽与滤板的接触面(上、下表面)需加弹性橡胶垫。