一、 过滤阶段:物理截留,实现固液分离
该阶段是过滤器的核心净水环节,原水自上而下流经石英砂滤层,通过多层物理作用截留水中悬浮物、胶体、泥沙等杂质,具体机制包括:
筛分作用
石英砂滤料颗粒间存在均匀孔隙,当原水流经时,粒径大于滤料孔隙(通常>5μm)的杂质会被直接拦截,无法通过滤层。滤料层呈现分级过滤特性—— 上层滤料粒径较大,截留大颗粒杂质;下层滤料粒径较小,截留细小颗粒,形成 “由粗到细” 的梯度截留体系,提升过滤深度和效率。
惯性碰撞与吸附作用
水流穿过滤料间隙时会改变流动方向,杂质颗粒因惯性无法及时跟随水流转向,会撞击到石英砂表面并被截留;同时,石英砂表面带有的微弱电荷,可吸附水中的胶体颗粒(如黏土、微生物黏泥),进一步降低出水浊度。
滤饼层强化截留
过滤后期,滤层表面会逐渐形成一层由截留杂质构成的滤饼层,该滤饼层可作为 “二次滤料”,拦截比滤料孔隙更小的颗粒,使出水水质进一步提升。
过滤终止触发条件
随着杂质不断积累,滤层孔隙逐渐堵塞,进出水通道阻力增大。当进出水压差达到 0.05-0.1MPa,或出水浊度超过工艺要求(如市政给水>1NTU、工业循环水>5NTU),或达到预设过滤周期(12-48h)时,过滤阶段终止,自动切换至反洗再生阶段。
二、 反洗再生阶段:气水协同,恢复滤料性能
该阶段的核心是通过反向气流擦洗 + 反向水流冲洗的协同作用,剥离滤料表面附着的杂质,将其排出罐外,恢复滤料的截留能力,相比单一水反洗,具有清洗彻底、节水节能的优势,具体分为 3 个步骤:
单独气洗:破除滤饼层,剥离表面杂质
关闭进出水阀,向滤层底部通入0.05-0.08MPa 的压缩空气,气洗强度控制在 10-18L/(s・m²)。气流向上穿过滤料层时,会使石英砂颗粒呈轻微沸腾状(滤层膨胀率 10%-20%),气泡在滤料间隙上升过程中产生剧烈剪切力,打破滤饼层结构,同时擦洗滤料表面的粘性杂质,使其从滤料上剥离。
气水联合反洗:强化杂质剥离与输送
在持续通气的同时,开启反洗水泵,反向通入0.2-0.6MPa 的反洗水,水洗强度控制在 15-20L/(s・m²)。此时滤层膨胀率提升至 30%-50%,石英砂颗粒在气水双重作用下充分碰撞、摩擦,剥离的杂质颗粒被水流及时带出滤层;气水协同的方式可大幅降低水洗用水量,相比单一水反洗节水 30%-50%。
单独水洗:冲洗残留杂质与气泡
停止进气,保持水洗状态,水洗强度降至 12-15L/(s・m²)。该步骤的目的是冲洗滤层内残留的细小杂质和气泡,避免恢复过滤后气泡夹带导致出水浊度波动;同时使悬浮的滤料颗粒逐渐沉降、压实,恢复滤层的分级结构。
正洗复位:恢复过滤状态
反洗完成后,切换为正向进水,冲洗滤层表面残留的少量杂质,直至正洗排水浊度≤1NTU,过滤器即可恢复正常过滤运行。
三、 核心优势原理总结
气水反洗石英砂过滤器的核心优势源于气水协同的再生机制—— 气流负责高效剥离杂质,水流负责及时输送杂质,两者结合既避免了单一气洗无法排出杂质的缺陷,又解决了单一水反洗耗水量大、清洗不彻底的问题,最终实现 “高效过滤 + 低成本再生” 的循环运行。