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多介质过滤器是水处理领域常用的预处理设备，其工作原理基于多层不同特性滤料的协同作用，通过物理拦截、吸附等机制去除水中悬浮杂质，具体过程如下：
1. 滤料的分层结构与作用
过滤器内部从上到下依次填充多种滤料，常见组合为无烟煤、石英砂、磁铁矿（或石榴石），其粒径逐级减小、密度逐级增大：
上层无烟煤：粒径较大（0.8-1.8mm）、孔隙率高，主要拦截水中较大的悬浮颗粒（如泥沙、纤维），同时利用多孔结构吸附部分有机物。
中层石英砂：粒径中等（0.5-1.2mm），密度高于无烟煤，负责截留上层漏过的细小颗粒，形成 “过渡过滤”。
下层磁铁矿 / 石榴石：粒径最小（0.2-0.5mm）、密度最大（4.5-5.0g/cm³），可捕捉胶体级微小杂质，同时防止上层滤料流失。
这种分层设计形成 “深层过滤” 效果，避免杂质仅在表面堆积，延长过滤周期。
2. 过滤过程的核心机制
待处理水自上而下流经滤层时，水中杂质通过以下作用被去除：
截留作用：颗粒尺寸大于滤料间隙时，被直接阻挡在滤料表面或孔隙中。
吸附作用：滤料表面因范德华力、静电力吸附细小颗粒或胶体（如黏土颗粒、微生物残骸）。
惯性碰撞：水流绕过滤料时，较大颗粒因惯性偏离流线，碰撞到滤料表面并被截留。
沉淀作用：流速降低时，部分颗粒因重力沉降在滤料间隙中。
3. 反洗再生机制
随着运行时间延长，滤料孔隙逐渐被杂质堵塞，导致过滤阻力上升、出水流量下降。此时需通过反洗恢复滤料活性：
反向冲洗：清水从过滤器底部通入，自下而上冲洗滤料，使滤层膨胀（膨胀率通常为 50%-70%），杂质随反洗水从顶部排出。
辅助气洗：部分设备会先通入压缩空气，利用气泡扰动使滤料表面附着的杂质脱落，提升反洗效率。
反洗后滤料重新分层，恢复过滤能力，整个过程可通过自动化控制系统根据进出口压差或时间触发。
多介质过滤器能有效降低水的浊度（通常可将浊度降至 5NTU 以下），广泛用于饮用水预处理、工业循环水过滤、反渗透系统前处理等场景，为后续工艺提供更稳定的进水水质。
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