多介质过滤器的工作原理与内部结构全解析

多介质过滤器是工业水处理预处理环节的核心设备，通过多层滤料的协同截留作用，去除原水中的悬浮物、泥沙、铁锈、胶体等杂质，降低水的浊度，为后续净水工艺提供合格进水，广泛应用于反渗透、离子交换等系统的前置预处理。

一、 内部结构

多介质过滤器整体为立式压力容器结构，主要由壳体、滤料层、支撑层、布水装置、排水装置及辅助配件组成。

壳体：多采用碳钢衬胶或不锈钢材质，承压能力强，可适应不同工况的压力需求，壳体顶部设进水口、排气口，底部设出水口、排污口，侧面设人孔，便于检修和滤料更换。

滤料层：这是过滤器的核心功能区，采用多层不同粒径、不同密度的滤料分层填充，常见组合为无烟煤 - 石英砂 - 磁铁矿三层滤料。上层无烟煤粒径大、密度小，可截留水中大颗粒杂质；中层石英砂粒径适中，截留中等粒径悬浮物；下层磁铁矿粒径小、密度大，截留微小颗粒，三层滤料形成 “上粗下细、上轻下重” 的梯度结构，提升过滤效率和截污容量。

支撑层：位于滤料层下方，由粒径逐级增大的鹅卵石分层铺设而成，作用是支撑滤料，防止滤料随水流流失，同时保证过滤后的水能均匀通过，避免局部水流速度过快击穿滤料层。

布水装置：安装在过滤器顶部，常见形式为多孔板、布水帽或支管式布水器，其作用是使原水均匀分布在滤料层表面，避免局部水流冲刷造成滤料层扰动，确保过滤效果稳定。

排水装置：位于过滤器底部，与支撑层相连，结构与布水装置类似，可使过滤后的清水均匀汇集排出，同时在反洗时能均匀分配反洗水流，使滤料层充分膨胀，便于将截留的杂质冲刷排出。

二、 工作原理

多介质过滤器的核心工作原理是重力沉降与接触絮凝，分为过滤和反洗两个交替运行的阶段。

过滤阶段：原水由顶部布水装置均匀布水，自上而下穿过滤料层。水流通过滤料间隙时，水中的悬浮物、胶体等杂质会被滤料颗粒表面吸附截留，大颗粒杂质因重力沉降作用被下层滤料拦截，微小颗粒则通过滤料间的接触絮凝作用聚集成大颗粒后被截留。经过多层滤料的逐级过滤，水中的杂质被充分去除，合格的清水经底部排水装置汇集排出，进入下一级处理工艺。在此过程中，随着杂质在滤料层不断累积，过滤器的运行阻力逐渐升高，当进出口压差达到设定阈值时，需切换至反洗阶段。

反洗阶段：反洗时水流方向与过滤相反，清水由底部排水装置进入，自下而上穿过滤料层，在水流冲击力作用下，滤料层会膨胀松动，原本截留的杂质从滤料表面脱落，随反洗水流由顶部排污口排出。反洗完成后，滤料层会在重力作用下重新分层，恢复过滤功能。部分过滤器还会增设气洗环节，通过空气扰动进一步强化滤料清洗效果，提升反洗效率。