多介质过滤器的预处理工艺是保障其高效运行的关键环节,目的是降低原水中的污染物负荷(如悬浮物、胶体、有机物、微生物等),减少过滤器的堵塞风险,延长运行周期和滤料寿命。其预处理工艺步骤需根据原水水质特性(如水源类型、污染物成分及浓度)灵活设计,常见步骤如下:
取水设施预处理
针对地表水(江河、湖泊、水库等),需通过格栅、滤网等物理拦截设备去除原水中的大颗粒杂质,如树枝、泥沙块、藻类残骸、塑料碎片等。
格栅通常设置在取水口,网孔尺寸根据原水杂质大小选择(一般为 1~5mm);精密滤网(如自清洗滤网)可进一步拦截粒径较小的悬浮颗粒(如 50~200μm),避免大颗粒进入后续系统造成设备磨损或堵塞。
调节池缓冲
若原水水质(如流量、浊度、pH 值)波动较大,需设置调节池进行水质水量缓冲,使进入后续处理的原水参数相对稳定,避免冲击负荷影响预处理效果。
这是预处理的核心步骤,主要针对原水中的胶体颗粒和细小悬浮物(粒径通常 <1μm),通过化学药剂使其凝聚成大颗粒 “矾花”,便于后续沉淀或过滤去除。
混凝(药剂投加)
向原水中投加混凝剂(如聚合氯化铝 PAC、硫酸铝、三氯化铁等),通过压缩胶体双电层、电荷中和作用,使胶体颗粒失去稳定性。
投加量需根据原水浊度、pH 值等通过试验确定,过量或不足都会影响混凝效果。
絮凝(混合与反应)
混凝后的水进入絮凝池,通过低速搅拌(或水力搅拌)使微小絮粒相互碰撞、吸附,形成更大、更密实的矾花。
常用絮凝池类型:隔板絮凝池、折板絮凝池、机械搅拌絮凝池等,需控制搅拌强度和反应时间,确保矾花形成充分且不易破碎。
通过重力沉降将絮凝形成的大颗粒矾花从水中分离,降低后续过滤器的负荷,是高浊度原水预处理的关键环节。
沉淀池类型
平流式沉淀池:适用于大水量,结构简单,但占地面积大。
斜管 / 斜板沉淀池:利用浅层沉淀原理,提高沉淀效率,占地面积小,适用于中低浊度原水。
澄清池:集混凝、絮凝、沉淀于一体(如机械搅拌澄清池、水力循环澄清池),可简化流程,适用于水质较稳定的场景。
排泥控制
沉淀池底部会积累污泥(矾花沉淀),需定期排泥(手动或自动排泥阀),避免污泥上浮影响出水水质。
根据原水特性和后续处理需求,需对水质进行调节:
pH 值调节
若原水 pH 值偏离混凝最佳范围(通常 6.5~8.5),需投加酸(如盐酸、硫酸)或碱(如氢氧化钠、生石灰)调节,确保混凝剂发挥最佳效果。
对于后续需消毒或有腐蚀风险的场景(如金属管道),也需调节 pH 值至适宜范围(如饮用水 pH 值 6.5~8.5)。
温度调节(特殊场景)
若原水温度过低(如北方冬季地表水),会影响混凝剂溶解和絮凝反应速率,可通过加热或保温措施适当调节水温(通常不低于 10℃)。
若原水中微生物(如细菌、藻类)含量较高,需在预处理阶段进行初步消毒,避免微生物在后续设备中繁殖形成生物黏泥,堵塞滤料或管道。
常用消毒方式:投加氧化性消毒剂(如次氯酸钠、二氧化氯),或紫外线消毒(适用于低浊度水,无化学残留)。
消毒剂量需控制,避免过量残留药剂影响后续处理或滤料性能(如氯会氧化活性炭滤料)。
在多介质过滤器前设置精密过滤器(又称保安过滤器),进一步去除水中残留的细小悬浮物、胶体或破碎的矾花,避免其进入多介质过滤器堵塞滤料孔隙。
常用滤芯类型:PP 棉滤芯(精度 5~20μm)、折叠滤芯等,需定期更换滤芯以保证过滤效果。