欢迎光临鑫凯(长兴)环保科技股份有限公司官网!
专业水处理设备生产提供商打造水处理设备行业标杆
400-0808-06013375715035
当前位置:新闻资讯 > 公司新闻
新闻资讯
联系我们

鑫凯(长兴)环保科技股份有限公司

咨询热线400-0808-060

联系人:熊先生
联系电话:0571-87358179
手 机:13375715035
传 真:0571-87068640
E-mail:sales@571water.com
杭州办事处:杭州市上城区临丁路大唐商务大厦B座5楼502
工厂地址:浙江省长兴煤山绿色制造产
业园西部分区中南高科.长兴绿色智造产业园B13

机械过滤器的工作原理是什么?-杭州鑫凯水处理

时间:2025-10-09 18:13:51 点击:0

机械过滤器的工作原理核心是利用滤料层的物理截留、惯性碰撞、吸附、沉降等综合作用,将水中的悬浮物、颗粒物、胶体等固态杂质分离出来,从而降低水的浊度,产出洁净的水。其整个过程可分为 “滤料层截留机制” 和 “运行 - 反洗循环流程” 两部分,具体如下:

一、核心:滤料层的多维度截留机制

机械过滤器的核心部件是内部填充的滤料(如石英砂、无烟煤、卵石垫层等),当原水自上而下流经滤料层时,水中的杂质会通过多种机制被滤料截留,不同深度的滤料层承担不同的截留任务,形成 “梯度过滤” 效果,具体机制包括:

1. 表层截留(筛滤作用)

这是最直观的截留方式,主要发生在滤料层表层(约占滤料层总高度的 10%-20%)。滤料颗粒之间存在微小孔隙(如石英砂滤料的孔隙率约 40%-50%),当原水流经时,粒径大于孔隙的悬浮物(如泥沙、铁锈颗粒,粒径≥10μm)会被直接 “筛住”,无法通过滤料孔隙,逐渐在滤料表层堆积,形成一层 “滤膜”。这层滤膜会进一步增强截留效果,甚至能截留部分原本可通过孔隙的细小杂质,相当于为滤料层增加了一道 “前置过滤屏障”。

2. 深层截留(惯性碰撞与拦截)

对于粒径小于滤料孔隙的细小杂质(如胶体颗粒、微小藻类,粒径 1-10μm),会随水流进入滤料层深层,此时主要通过 “惯性碰撞” 和 “拦截” 作用被截留:
  • 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)

对于粒径极小的胶体颗粒(粒径≤1μm),单纯的筛滤和拦截难以有效截留,此时需依赖 “吸附” 作用:胶体颗粒表面带有电荷(通常为负电荷),而滤料颗粒(如石英砂)在水中会因表面羟基电离,带有微弱的正电荷,正负电荷相互吸引,使胶体颗粒被吸附在滤料表面;同时,部分密度较大的微小杂质(如细小砂石),会在滤料层深层因水流速度减慢,逐渐沉降到滤料孔隙中,进一步被截留。

二、循环:“过滤 - 反洗” 的运行流程

随着过滤过程的持续,滤料层截留的杂质会越来越多,滤料孔隙逐渐被堵塞,导致 “两个变化”:一是出水浊度升高(部分杂质穿透滤料层),二是过滤器进出口压差增大(水流阻力增加)。当达到设计阈值(如出水浊度>2NTU、压差>0.08MPa)时,需停止过滤,启动 “反洗” 流程,恢复滤料的过滤能力,形成 “过滤 - 反洗” 的循环运行模式:

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。


机械过滤器的工作原理本质是 “利用滤料层的物理作用截留杂质”,通过表层筛滤、深层惯性碰撞与拦截、吸附沉降的协同作用,实现水质净化;同时,通过 “过滤 - 反洗” 的循环流程,定期清除滤料层中的杂质,恢复滤料的截留能力,确保设备长期稳定运行。其核心优势是无需化学药剂(仅反洗用清水),操作简单,能有效去除水中的悬浮物,为后续深度水处理(如软化、脱盐)提供合格的预处理水。


在线客服
联系方式

热线电话

13375715035

上班时间

周一到周五

公司电话

0571-87358179

二维码
线