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多介质过滤器的核心工作原理是基于“梯度过滤”或“深度过滤”的物理截留机制，通过分层排列的不同滤料，实现对水中杂质的逐级、高效去除。
其核心原理可概括为以下几点：
滤料分层设计：滤床由两种或以上不同性质（密度、粒径）的介质组成，通常按“大粒径、低密度在上，小粒径、高密度在下”的原则排列。例如，上层为无烟煤或活性炭，中层为石英砂，下层为磁铁矿或石榴石。这种设计模拟了天然地层的净化过程。
逐级截留（梯度过滤）：原水自上而下流经滤层时：
上层粗滤料：截留水中较大的悬浮物、泥沙和絮体，减轻下层负担。
中层滤料：进一步拦截中等粒径的颗粒。
下层细滤料：捕捉微小悬浮物、胶体颗粒，甚至部分细菌，实现精密过滤。
多重作用机制：过滤过程不仅依靠机械筛分（物理拦截孔隙大于杂质的颗粒），还包含吸附作用（如活性炭吸附有机物、余氯、色度）、接触絮凝（胶体在滤料表面碰撞聚集后被截留）以及惯性碰撞与扩散作用。
高效与长效：这种梯度结构显著提升了滤床的截污容量和过滤效率，使出水浊度可稳定在5 mg/L以下，远优于单层滤料过滤器，为后续工艺（如反渗透）提供优良的预处理水质。
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