多介质过滤器的工作原理

一、核心结构与滤料组成

1. 设备基本结构

容器主体：多为钢制或玻璃钢材质的圆柱形罐体，内部设有进水 / 出水布水装置、滤料支撑层（如多孔板 + 砾石），顶部和底部安装反冲洗进水 / 排水管道。

控制阀门：包括进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀等，用于控制过滤和反冲洗流程。

2. 滤料组合与特性

多介质过滤器典型滤料分层（从上至下）：

滤料层 材质 粒径范围 作用特点

上层 无烟煤 0.8-1.2mm 截留大颗粒杂质，孔隙率高，纳污能力强

中层 石英砂 0.5-0.8mm 进一步拦截中等颗粒，过滤精度较高

下层 磁铁矿 / 锰砂 1.2-2.0mm 密度大，截留细小颗粒，常用于除铁锰

组合优势：

形成 “上粗下细、上轻下重” 的分层结构，上层滤料孔隙大，先截留大颗粒杂质，下层滤料孔隙小，拦截细小颗粒，实现 “深度过滤”，提高截污容量和过滤效率。

二、过滤工作原理：多层级拦截与吸附

1. 物理拦截（筛分作用）

滤料颗粒之间的孔隙形成 “筛网”，当水流经滤层时，大于孔隙直径的悬浮物、胶体颗粒被直接拦截，沉积在滤料表面或孔隙中。

关键：滤料粒径越小、堆积越紧密，过滤精度越高（通常可去除 5-10μm 以上的颗粒）。

2. 吸附与絮凝作用

范德华力吸附：滤料表面（如石英砂、无烟煤）通过分子间作用力吸附水中的胶体、有机物等微小颗粒，使其聚结成较大颗粒后被拦截。

电荷中和：部分滤料（如锰砂）表面带有电荷，可中和水中带相反电荷的胶体颗粒，破坏其稳定性，促使胶体聚沉后被过滤。

接触絮凝：水流经滤料层时，颗粒与滤料表面碰撞，发生絮凝作用，形成更大的絮体，便于被后续滤层截留。

3. 沉淀作用

水流在滤料层中缓慢流动时，较重的颗粒在重力作用下沉积在滤料间隙中，尤其是在下层高密度滤料（如磁铁矿）中更为明显。