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多介质过滤器的过滤效果受哪些因素影响？

发布时间：2025-07-19 浏览量：0次来源：利菲尔特

多介质过滤器的过滤效果（如出水浊度、杂质去除率、运行稳定性等）受多种因素综合影响，这些因素可归纳为介质特性、运行参数、原水水质等。以下是具体分析：

一、过滤介质的特性

介质是过滤的核心，其物理和化学性质直接决定截留能力：

介质种类与组合：

不同介质的吸附性、密度差异会影响过滤效率。例如，无烟煤对有机物的吸附能力优于石英砂，加入活性炭可增强对胶体和小分子有机物的去除；而石榴石等高密度介质能强化对细小颗粒的深度截留。
若介质组合不合理（如密度差过小），反冲洗时易出现混层，导致过滤层紊乱，降低去除效果。

介质粒径与级配：

粒径过大（如无烟煤粒径 > 2mm）会导致孔隙率过高，细小颗粒易穿透；粒径过小（如石英砂 < 0.3mm）则过滤阻力大，易堵塞，需频繁反洗。
级配（不同粒径的比例）需遵循 “上粗下细”，若上层介质过细或下层过粗，会导致杂质集中在表层，缩短过滤周期。

介质装填高度：

总高度不足（如 <1.2m）会减少过滤路径，杂质易穿透；但过高（如> 2m）会增加阻力，降低出水流量。通常上层无烟煤高度 30~50cm，中层石英砂 40~60cm，下层支撑层 10~20cm。

介质污染与老化：

长期使用后，介质表面可能结垢（如钙镁沉淀）、吸附饱和（如有机物覆盖），或因磨损导致粒径变小，过滤能力会逐渐下降，需定期更换（一般 1~3 年）。

二、运行参数的控制

运行过程中的操作参数直接影响过滤效率和稳定性：

滤速（过滤速度）：

滤速是核心参数，通常为 8~15m/h（即每小时每平方米过滤面积处理 8~15 立方米水）。
滤速过高（如 > 20m/h）：水流冲击力大，杂质易穿透介质层，出水浊度上升；同时介质间摩擦加剧，可能导致细小颗粒脱落。
滤速过低（如 < 5m/h）：虽过滤更充分，但处理量下降，经济效率低，且杂质易在表层过度堆积，加速堵塞。

进水压力与水头损失：

进水压力需稳定（一般 0.1~0.3MPa），压力波动过大会导致水流分布不均，局部介质负荷过高，出现 “短路” 现象（杂质未被截留直接流出）。
随着过滤进行，水头损失（进出口压力差）逐渐增大，当超过设定值（如 0.05~0.1MPa）时，需及时反洗，否则会因阻力过大导致滤层压实，杂质反渗。

反冲洗效果：

反洗强度（单位面积反洗水量，通常 10~15L/(m²・s)）和时间（5~15 分钟）不足：介质层未充分松动，截留的杂质未彻底排出，再次过滤时易快速堵塞。
反洗强度过大：可能冲走介质（尤其是上层无烟煤），或导致介质分层混乱，影响后续过滤。
若采用气水联合反洗，空气强度（15~25L/(m²・s)）和水气比例不当，也会降低清洗效果。

三、原水水质的特性

原水的杂质组成和性质是过滤效果的 “先天条件”：

悬浮物浓度与颗粒大小：

原水浊度过高（如 > 50NTU）：介质截留负荷骤增，过滤周期大幅缩短（可能从 8 小时缩至 2 小时），需配合预处理（如混凝沉淀）降低负荷。
颗粒粒径分布：若原水中细小胶体（<1μm）占比高，单纯多介质过滤去除率低（因难以被机械筛分），需投加混凝剂（如 PAC）使其凝聚成大颗粒，提升截留效果。

原水 pH 值与温度：

pH 值影响介质表面电荷：如石英砂在酸性条件下（pH<6）表面带正电，对负电胶体（如黏土）吸附增强；碱性条件下（pH>8）可能导致钙镁沉淀附着在介质表面，影响过滤。
温度过低（如 < 5℃）：水流黏度增大，颗粒沉降速度减慢，过滤阻力上升，杂质去除率可能下降 10%~20%。

原水污染物类型：

含油废水（如工业废水）：油分易附着在介质表面，形成疏水膜，堵塞孔隙并降低吸附能力，需预处理除油后再过滤。
高有机物水（如腐殖酸含量高）：单纯石英砂 / 无烟煤去除率低，需搭配活性炭介质或投加氧化剂（如高锰酸钾）预处理。

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