一、核心:滤料层的多维度截留机制
1. 表层截留(筛滤作用)
2. 深层截留(惯性碰撞与拦截)
惯性碰撞:水流在滤料颗粒之间的孔隙中流动时,会因滤料颗粒的阻挡发生绕流。细小杂质因自身有一定质量,惯性较大,无法完全跟随水流绕流,会与滤料颗粒表面发生碰撞,碰撞后失去动能,被滤料颗粒吸附固定。
拦截作用:若杂质粒径与滤料孔隙直径接近,或杂质具有一定的黏性(如胶体颗粒),当水流带动杂质靠近滤料颗粒时,杂质会被滤料颗粒表面的分子引力(范德华力)吸附,或直接 “卡” 在滤料孔隙的狭窄处,实现截留。
3. 吸附与沉降(辅助作用)
二、循环:“过滤 - 反洗” 的运行流程
1. 正常过滤阶段
原水通过进水阀进入过滤器,经布水装置(如滤帽、布水管)均匀分配到滤料层顶部,避免局部水流过快冲乱滤料层。
水流自上而下渗透滤料层,依次经过 “无烟煤滤料层(若为多层滤料)→石英砂滤料层→卵石垫层”:上层粗滤料(如无烟煤,粒径 1.0-2.0mm)截留大颗粒杂质,中层细滤料(如石英砂,粒径 0.5-1.2mm)截留中小颗粒杂质,下层卵石垫层(粒径 2-4mm)不承担过滤任务,仅起支撑滤料、防止滤料流失和均匀集水的作用。
过滤后的清水通过底层的集水装置(如多孔板、集水管)收集,经出水阀排出,进入后续水处理系统(如钠离子交换器、反渗透设备)。
2. 反洗再生阶段
反洗准备:关闭进水阀和出水阀,打开反洗排水阀和排气阀,排空过滤器内部分积水(积水高度降至滤料层上方 10-20cm),避免反洗时水流冲击过大导致滤料流失。
反洗过程:打开反洗进水阀,清水(通常为过滤后的合格水)从过滤器底部进入,经集水装置均匀分配后,自下而上冲洗滤料层。反洗水流的冲击力会使滤料层松动、膨胀(膨胀率约 20%-30%),滤料颗粒之间相互摩擦碰撞,将截留的杂质从滤料表面剥离;同时,向上的水流会将剥离的杂质(如泥沙、胶体)携带至过滤器顶部,通过反洗排水阀排出。
正洗过渡:反洗结束后(通常反洗 5-10 分钟,直至排水浊度≤5NTU),关闭反洗进水阀和反洗排水阀,打开进水阀和排气阀,进行 “正洗”(即正常进水方向冲洗),目的是冲洗滤料层中残留的反洗废水和杂质,直至出水浊度达标(≤2NTU),关闭排气阀,重新开启出水阀,恢复正常过滤。