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双介质过滤器是水处理领域常用的预处理设备，核心依托两种不同密度、粒径的滤料形成梯度过滤结构，结合深层过滤与吸附截留原理，实现高效除杂，广泛应用于工业用水、市政供水、污水处理等场景，尤其适用于高浊度原水净化。其工作原理可分为滤料分层机制、过滤过程、反洗再生三个关键环节。
一、核心前提：滤料分层机制
过滤器内部填充两种特性互补的滤料，最常见组合为**无烟煤（上层）+ 石英砂（下层） ，分层由滤料自身密度与粒径差异自然形成，且反洗后可自动恢复分层，无需人工干预：上层滤料（无烟煤）：密度小（1.4~1.6g/cm³）、粒径较大（1.2~2.0mm），孔隙率高，具备较强的固体颗粒保持能力，能耐受较高流速。下层滤料（石英砂）：密度大（2.6~2.7g/cm³）、粒径较小（0.5~1.2mm），化学稳定性强、价格低廉，可精准截留细小杂质。
这种“上粗下细、上疏下密”的分层结构，打破了传统单层滤料仅表层过滤的局限，能充分利用整个滤层深度，截污量较单层滤料提升30%~50%。
二、主体流程：梯度过滤过程
原水经加压后进入过滤器，按“自上而下”的流向完成净化，全程依托拦截、吸附双重作用：
1.配水阶段：原水通过顶部布水系统（如配水堰、吊篮布水器）均匀分散，避免局部水流过快冲毁滤层，确保水流与滤料充分接触。
2.粗滤截留：水流先流经上层无烟煤滤料，其大孔隙优先截留水中悬浮颗粒、胶体、有机物等大尺寸杂质，减少下层细滤料的堵塞速度，延长过滤周期。
3.精滤净化：穿透上层的水流进入下层石英砂滤料，小孔隙进一步截留细微杂质，同时通过滤料表面吸附作用去除部分胶体、金属离子，使出水浊度去除率可达90%以上。
4.集水排出：净化后的清水经底部集水系统（如滤头、穹形板布水器）汇集，通过出口流出，进入后续水处理环节。三、再生环节：反洗恢复滤料活性
随着过滤持续，滤料截留的杂质不断累积，滤层阻力上升，进出口压差达到设定阈值（通常0.08~0.15MPa）或运行时间达8~24小时时，需启动反洗流程，恢复滤料吸附与截留能力，常见自动反洗步骤如下：
1.降液位：打开排气阀与排水阀，将罐内液位降至滤料层上方3~15cm处，为气洗做准备。
2.气洗擦洗：通入空气进行气洗（持续约15分钟），气流冲击使滤料颗粒相互摩擦、搅动，剥离表面附着的杂质。
3.气水联合反洗：保持气洗的同时，从底部通入反洗水，水流向上冲击滤料层，将脱落的杂质随水流携带至排污口排出，持续1~10分钟。
4.床层复位：关闭气洗系统，继续水洗片刻，滤料因密度差异重新分层，同时排出不合格水洗水，待水质达标后，关闭反洗阀，恢复正常过滤。
四、核心优势与适用场景
双介质过滤器凭借“梯度过滤”设计，具备过滤速度快（为传统设备2~3倍）、纳污量大、反洗频率低等优势，且结构紧凑、自动化程度高，可远程操控。其适用场景包括：工业循环冷却水预处理、锅炉用水净化、市政自来水厂浊度控制、污水处理厂深度处理及中水回用等，为后续水处理工艺提供稳定水质保障。
