从原理到精准计算的工程指南，多介质过滤器设计全解析

一、过滤原理：分层截污机制

多介质过滤器通过‌不同密度与粒径的滤料分层叠加‌实现逐级过滤：

1. ‌上层粗滤‌：轻质大颗粒滤料（如无烟煤、活性炭）截留大颗粒悬浮物，降低水流阻力3。

2. ‌中层过渡‌：石英砂进一步拦截中等杂质，防止下层堵塞4。

3. ‌下层精滤‌：高密度细颗粒滤料（如磁铁矿、陶瓷）吸附微小颗粒与重金属离子，出水浊度可降至≤3NTU16。

二、滤料选型与组合设计

关键原则：

• ‌密度差控制‌：确保反洗后滤料自然分层复原（密度排序：无烟煤<石英砂<磁铁矿）4。

• ‌粒径梯度配置‌：下层滤料粒径需小于上层（例：上层无烟煤1-2mm → 下层石英砂0.5-1mm）34。

常用组合方案：

三、结构设计核心要素

1. ‌壳体材质‌：

• 不锈钢/玻璃钢壳体，耐腐蚀且承压能力强1。

2. ‌布水系统‌：

• 穹形板或管式布水器+卵石垫层（粒径20-40mm），保障水流均匀分布3。

3. ‌反洗设计‌：

• 气水联合反冲，周期按压差≥0.1MPa或运行时长触发1。

四、工程计算关键参数

1. 滤速设计：

• ‌浊度>50NTU‌：滤速6-8m/h

• ‌浊度<10NTU‌：滤速10-12m/h5。

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2. 滤层高度计算：

• 公式：‌滤床高度/滤料平均粒径=800~1000‌
  （例：石英砂粒径0.5mm → 层高400-500mm）2。

3. 过滤精度控制：

• 常规精度：5-20μm（去除≥5μm颗粒）6。

五、运行优化与维护

• ‌反洗强度‌：水冲12-15L/(m²·s)，气冲50-60L/(m²·s)1；

• ‌滤料更换周期‌：石英砂2-3年，活性炭1-1.5年（视进水污染物负荷调整）13。

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