/
新闻中心banner
技术文档 16分钟前

压力式多介质过滤器选型应用与工作原理全解析

产品描述

压力式多介质过滤器是一种成熟的压力驱动型水处理净化的过滤器,主要通过多层滤料的物理截留、吸附作用去除水中杂质,区别于传统重力式过滤器,它依靠水泵提供的压力推动水流穿过滤层完成过滤,多用于水质净化的预处理环节,可有效降低进水浊度、截留各类污染物,为后续反渗透、超滤、离子交换等深度处理工艺提供合格进水,是水处理工艺体系中应用非常广泛的核心净化单元。

核心内容

压力式多介质过滤器的核心内容围绕稳定高效的杂质去除功能展开,核心方向涵盖以下几个方面:

  • 根据进水水质特点和出水要求,设计匹配的滤料组合与填充方案

  • 结合处理量设计设备规格,匹配合理的过滤压力、过滤流速等运行参数

  • 配置科学的反冲洗系统,设计合理的反冲洗流程,保障滤料持续恢复过滤能力

  • 根据应用场景设计适配的设备本体结构,满足耐压、防腐、卫生等不同要求

压力式多介质过滤器既可以单机使用完成小规模水质净化需求,也可以多机并联组合,完成大规模水处理项目的过滤要求,可灵活适配不同场景的水处理需求。

工作原理

过滤阶段工作原理

压力式多介质过滤器属于多介质过滤器的细分品类,过滤过程以进水压力为动力,原水经水泵加压后从设备顶部进水口进入,经过上部布水系统均匀分布到整个滤层截面,水流在压力作用下自上而下穿过不同粒径、不同材质的多层滤料。粒径较大的杂质首先被上层大粒径滤料截留,粒径较小的杂质随水流深入下层滤料,被下层小粒径滤料截留吸附,杂质逐渐存储在滤料层的缝隙中,过滤后的净化水经过底部集水系统收集后从出水口排出,完成一次过滤流程。

反冲洗阶段工作原理

随着过滤过程持续运行,压力式多介质过滤器的滤料层中截留的杂质不断增加,滤层缝隙逐渐缩小,过滤阻力持续升高,设备进出口压差不断增大,出水水质也会逐渐下降。当运行达到预设周期,或者进出口压差达到预设阈值后,设备切换进入反冲洗流程:反冲洗水从设备底部进入,自下而上反向穿过滤料层,部分配置气冲系统的设备还会先通入压缩空气扰动滤层,依靠水流冲击力和气浮扰动作用让滤料层膨胀松动,使截留在滤料缝隙中的杂质脱落,脱落的杂质随反冲洗水从设备顶部的排污口排出。反冲洗完成后,滤料恢复截污能力,设备重新切换回过滤阶段,进入下一个运行周期。

产品结构

压力式多介质过滤器整体为密封承压结构,主要由多个功能部件组合而成,各部分功能明确,保障设备稳定运行,具体结构如下:

  • 筒体本体:是容纳滤料、承受运行压力的主体结构,常见材质为碳钢衬胶、食品级不锈钢、玻璃钢,根据安装形式可分为立式和卧式两类,中小处理量项目多采用立式结构,大处理量项目多采用卧式结构

  • 布水集水系统:分为上部进水布水器和下部集水装置,上部布水器保障进水均匀分布,避免水流冲刷造成滤料分层紊乱,下部集水装置负责均匀收集过滤后的出水,同时支撑上部滤料层,防止滤料随出水流失

  • 滤料层:是压力式多介质过滤器的核心功能部分,一般由两种及以上不同材质、不同粒径的滤料分层填充,利用滤料密度差形成上层粗滤料、下层细滤料的理想截污结构,常见滤料组合包括无烟煤+石英砂、石英砂+活性炭、无烟煤+石英砂+磁铁矿等

  • 反冲洗系统:包含反冲洗进水接口、排污接口、控制阀,部分设备配置独立的气冲系统,可通过手动阀门或者自动控制阀完成过滤与反冲洗流程的切换,自动化设备还会配置压差传感器,自动触发反冲洗

  • 监测辅助部件:包含进出口压力表、排气阀、取样口、放空阀等,用于监测设备运行阻力,排出滤层积存的气体避免气阻影响过滤效果,方便取样检测出水水质,检修时放空设备内的存水

产品参数

压力式多介质过滤器的参数根据设备规格、处理需求的不同存在差异,常规应用场景下的参数范围如下:单台设备的处理流量范围跨度较大,从小型设备每小时几立方米,到大流量卧式设备每小时上千立方米不等,常规立式设备单台处理流量多在每小时100立方米以内。过滤流速常规控制在每小时5米到每小时12米之间,进水杂质含量较高的项目可适当降低流速保障出水水质。设备常规运行压力在0.2MPa到0.6MPa之间,设计试验压力为工作压力的1.5倍,满足加压工艺的运行要求。滤料填充厚度方面,单层滤料填充厚度多在700mm到1200mm之间,双层多介质滤料总厚度多在1000mm到1800mm之间,三层多介质滤料总厚度可达2000mm以上。触发反冲洗的进出口压差阈值多设定在0.05MPa到0.15MPa之间。反冲洗参数方面,水冲强度多为10到30L每平方米每秒,气冲强度多为10到20L每平方米每秒,单次反冲洗时间多在5到15分钟之间。过滤精度方面,常规压力式多介质过滤器可稳定去除粒径10微米以上的杂质,优化设计后的设备可去除粒径5微米以上的杂质,出水浊度可稳定控制在1NTU以下。

产品特性

对比传统重力式过滤器和单层介质过滤器,压力式多介质过滤器具备多项突出优势,适配更多水处理场景:

  • 截污容量大,出水水质稳定:多层滤料的孔隙分布符合杂质截留规律,杂质可分布在整个滤层深度,截污容量比单层过滤器高出30%以上,过滤周期更长,出水水质更稳定

  • 占地面积小,空间利用率高:依靠压力驱动过滤,不需要建设高位水池等重力流结构,相同处理量下占地面积仅为重力式滤池的三分之一左右,更适合空间有限的厂区、车间项目使用

  • 适配性强,灵活可调:可根据进水水质调整滤料组合,既可以处理低浊度的地表水、地下水,也可以处理杂质含量较高的工业废水,可根据项目预算选择手动控制或者全自动化运行,适配不同规模的项目

  • 维护成本低,使用寿命长:滤料性质稳定,正常使用情况下每年仅需要补充少量损耗的滤料,3到5年才需要整体更换,设备本体做防腐处理后,正常工况下使用寿命可达15年以上

  • 可实现连续运行:多机并联的压力式多介质过滤器可切换运行,单台设备反冲洗不会影响整个系统的连续供水,保障水处理工艺的连续性

产品介绍

压力式多介质过滤器是目前水处理领域应用最为广泛的预处理过滤设备,解决了传统单层滤料过滤器截污量小、过滤周期短、反冲洗频繁的问题,通过不同密度、不同粒径滤料的分层填充,形成了“上粗下细”的理想滤层结构,充分发挥了整个滤层深度的截污能力,大幅提升了过滤效率。

目前市场上的压力式多介质过滤器按照自动化程度可分为手动型和自动型,手动型投资成本较低,适合小规模水处理项目,自动型可实现自动切换流程、自动触发反冲洗,不需要人工值守,适合大规模水处理项目。按照筒体材质可分为碳钢衬胶型、不锈钢型、玻璃钢型,碳钢衬胶型适合大部分常规水处理场景,成本更低;不锈钢型满足食品、制药行业的卫生要求,适合对水质纯度要求高的场景;玻璃钢型重量轻、防腐性好,适合小型项目和腐蚀性进水的处理场景。

应用案例

国内多个领域的水处理项目都已经广泛应用压力式多介质过滤器,典型应用案例如下:

北方某县级自来水厂地下水净化项目,原水悬浮物含量偏高,铁锰指标超标,达不到生活饮用水标准,项目采用两级压力式多介质过滤器,第一级填充无烟煤+石英砂截留水中悬浮物,第二级填充锰砂滤料去除铁锰,单台设备处理量为每小时100立方米,处理后出水各项指标稳定达到生活饮用水卫生标准,设备已经稳定运行超过8年,平均过滤周期可达24小时,反冲洗频率低,运行维护成本远低于传统工艺。

东部某电子制造企业超纯水制备项目,原水为市政自来水,后端工艺为二级反渗透+EDI,要求进水浊度低于1NTU,污染指数SDI低于5,项目采用三台并联压力式多介质过滤器作为预处理,滤料组合为无烟煤+石英砂,处理后出水SDI稳定控制在3以下,完全满足反渗透进水要求,设备配置自动压差控制反冲洗,不需要人工操作,保障了后端生产工艺的连续稳定运行。

某工业园区污水处理回用项目,二级生化处理后的出水需要进一步净化后回用于工业冷却,原水悬浮物含量在20到50mg/L之间,项目采用压力式多介质过滤器作为深度过滤单元,截留水中剩余的悬浮物和胶体,处理后出水悬浮物稳定低于5mg/L,达到回用水水质要求,项目采用大流量卧式压力式多介质过滤器,单台处理量每小时800立方米,占地面积远小于传统重力滤池,大幅节省了园区的土地成本。

应用行业

压力式多介质过滤器适配性强,已经覆盖多个需要水质净化的行业,常见应用行业包括:

  • 市政供水行业:用于地下水、地表水的净化处理,去除泥沙、悬浮物、胶体,降低出水浊度,保障市政供水水质达标

  • 工业纯水/超纯水制备行业:作为反渗透、EDI、离子交换等深度处理工艺的预处理单元,去除水中杂质,保护后端膜元件和树脂,延长耗材使用寿命

  • 化工行业:用于化工生产工艺用水净化、化工废水深度处理回用,去除水中悬浮物和部分杂质,满足生产排放和回用要求

  • 食品制药行业:采用食品级不锈钢材质的压力式多介质过滤器,用于生产用水净化,满足行业卫生规范要求

  • 冶金钢铁行业:用于循环冷却水净化处理,去除水中杂质,避免管道设备结垢,提升冷却效果,降低水资源消耗

  • 污水处理行业:用于中水回用、污水深度处理的过滤单元,去除二级生化出水中的剩余悬浮物,提升出水水质,实现水资源回用

  • 纺织印染行业:用于印染废水处理后的深度过滤,去除残留染料和悬浮物,保障出水达标或者回用要求

常见问题解答

压力式多介质过滤器和重力式多介质过滤器有什么区别

核心区别在于动力来源和结构不同,压力式多介质过滤器依靠水泵加压推动水流过滤,设备为密封承压结构,占地更小,处理效率更高,适合中小规模和空间有限的项目;重力式多介质过滤器依靠水流重力过滤,多为开敞式结构,运行能耗更低,适合超大规模市政供水项目。

压力式多介质过滤器需要多久更换一次滤料

正常运行工况下,压力式多介质过滤器的滤料损耗速度很慢,一般每1到2年只需要补充少量被反冲洗带走的滤料,正常3到5年才需要整体更换滤料,如果进水杂质含量过高或者反冲洗操作不当导致滤料板结,则需要提前更换。

压力式多介质过滤器可以去除水中的有机物吗

如果滤料组合中添加了活性炭滤料,压力式多介质过滤器可以通过活性炭的吸附作用去除水中部分溶解性有机物,如果仅采用石英砂、无烟煤等无机滤料,主要去除悬浮态的有机物,对溶解性有机物的去除效果有限。