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双介质过滤器设计标准
本标准依据国家环境保护、水处理设备制造及滤料应用相关规范，结合双介质过滤器（主流为无烟煤+石英砂滤料组合）的工艺特性制定，适用于压力式、常压式（重力式）双介质过滤器的设计、制造、检验及选型，明确核心技术要求与参数边界，确保设备运行稳定、过滤效果达标，同时兼顾安全性与经济性。
一、规范性引用文件
（一）国内标准
HJ/T 248-2006《环境保护产品技术要求 多层滤料过滤器》
JB/T 2932-2008《水处理设备制造技术条件》
CJ/T 43-2005《水处理用滤料》
CJ/T 3041-1995《水处理用天然锰砂滤料》
GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》
GB/T 4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》
JB/T 4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》
（二）国际及行业标准
ANSI/AWWA B100-16 add 2017《粒状过滤介质》
ISO 9912-4:2018《农业灌溉设备 微灌过滤器 颗粒介质过滤器》
VDI 3926 Blatt 1-2004《用于清洁过滤器的过滤介质测试》
二、分类与命名规则
（一）分类方式
1. 按滤速分级：低速过滤器（DS），滤速≤10m/h；中速过滤器（ZS），滤速10~20m/h；高速过滤器（GS），滤速20~40m/h，双介质过滤器常规选用中低速类型。
2. 按结构形式：压力式（工作压力≥0.1MPa）、常压式（重力流，工作压力＜0.1MPa）；按罐体直径分，常见规格为800、1000、1200、1600、2000、3000mm等。
（二）型号命名
型号由滤速代号、结构特征代号、罐体直径组成，格式为：□L-□。示例：DSL-3500，代表直径3500mm的低速双介质过滤器；若带除铁功能，可标注为DSL-2000-CT（CT为除铁特征代号）。
三、核心设计要求
（一）滤料及承托层设计
1. 滤料规格（依据CJ/T 43-2005）
无烟煤滤料：粒径1.0~2.0mm，均匀系数1.6~2.0；密度1.4~1.6g/cm³，密度＞1.8g/cm³的重物质含量≤8%；破碎率与磨损率之和≤3%，盐酸可溶率≤0.6%，杂质含量≤1%，无页岩、泥土等可见杂质。
石英砂滤料：含硅量（以SiO₂计）≥85%，粒径0.5~1.2mm，均匀系数1.6~2.0；密度2.6~2.7g/cm³，破碎率与磨损率之和≤1.5%，盐酸可溶率≤2%，杂质含量≤1%，无云母、有机杂质。
特殊要求：无烟煤最大粒径不超过石英砂最大粒径的2倍，确保反洗后自动分层复位，避免混层。
2. 铺装设计
滤层高度：总滤层高1.0~1.5m，其中无烟煤滤层0.4~0.6m，石英砂滤层0.6~0.9m，分层界面清晰；滤料铺装后需经清水冲洗，直至出水浊度≤5NTU方可投入使用。
承托层：采用分级砾石，粒径2~16mm，自上而下按粒径递增铺设，厚度200~300mm；堆密度1.8~1.85g/cm³，具备足够强度，避免滤料流失及集水系统堵塞。
（二）罐体及结构设计
1. 罐体材质与尺寸
材质选型：壳体可采用304/316L不锈钢（符合GB/T 4237）、碳钢衬胶或玻璃钢；生活饮用水处理设备需采用无毒环氧树脂或更优防腐材料，避免二次污染。
尺寸参数：罐体直径与滤层高度比宜为1:1~1:1.5；工作压力设计值0.2~0.6MPa，承压部件需经强度试验及密封性试验，保压24小时无渗漏、无变形；滤板平面度要求：每平方米≤3mm，直径＜3m整体滤板≤6mm，直径3~5m整体滤板≤10mm。
附属结构：顶部设布水器、排气口，底部设集水系统及排污口；配备2~3个视镜，分别对应滤层界面、反洗扰动区域及底部承托层，便于观察运行状态。
2. 布水布气系统
布水系统：顶部采用多孔式或花篮式布水器，开孔率3%~5%，确保水流均匀分散，无局部冲刷；底部滤帽选用ABS塑料或不锈钢材质，缝隙均匀，布置密度≥30个/m²，流通面积满足设计流量。
布气系统：采用穿孔管设计，孔径3~5mm，开孔率2%~4%，开孔朝向避开滤头区域；管内空气流速10m/s，孔眼出气速度30~35m/s，确保气洗时气泡均匀分布，无聚气死角。
（三）工艺参数设计
1. 过滤参数
滤速控制：中低速双介质过滤器滤速6~10m/h，进水浊度≤20NTU时取上限，浊度较高（20~50NTU）时取下限；单罐处理流量按公式Q=πr²×v计算（r为罐体半径，v为滤速）。
压力与水质：正常运行进出口压差≤0.15MPa，设计预留0.05MPa缓冲空间；出水水质需符合：悬浮物≤10mg/L，油≤5mg/L，铁含量＜0.3mg/L（生活饮用水需符合GB 5749-2022）。
2. 反洗参数
气洗参数：气洗强度10~15L/(m²·s)，气洗时长10~15分钟，气体压力0.05~0.1MPa，确保滤料轻微扰动、无剧烈翻腾。
水洗参数：水洗强度8~12L/(m²·s)，石英砂滤层膨胀率15%~25%，无烟煤滤层膨胀率20%~30%；气水联合反洗时长1~3分钟，单独水洗时长3~5分钟，反洗排水浊度≤5NTU后停止。
（四）控制系统及仪表设计
仪表配置：配备气体流量计、液体流量计（精度±2%），压差变送器（量程0~0.2MPa，精度±0.5%），液位计及浊度仪；仪表具备信号远传功能，数据同步至控制系统。
控制逻辑：设计压差（0.08~0.15MPa）、定时（8~24小时）双触发反洗功能，支持手动/自动切换；反洗阶段切换平缓，阀门开度精准调节，避免水力冲击破坏滤层。
（五）安全与防腐设计
安全防护：罐体设泄压阀，泄压压力为设计压力的1.1倍；排气、排污口无遮挡，配备警示标识；电气设备符合防爆、防水要求，现场预留防护用具及消防器材放置空间。
防腐处理：内表面采用环氧沥青漆或更优防腐材料，外表面涂装符合JB/T 4711规定；防腐层均匀完好，附着力强，经浸泡试验无脱落、无腐蚀。
四、检验与验收规则
（一）出厂检验
每台设备需经出厂检验，合格后方可出厂，检验项目包括：设备外观及防腐质量、滤板平面度、阀门开关灵活性、密封性试验、仪表校准精度，均需符合本标准及JB/T 2932要求。
（二）型式检验
出现下列情况之一需进行型式检验：新产品定型、老产品转厂生产；结构、工艺及主要材料重大改变；连续停产一年以上恢复生产；每三年常规抽检；国家质量监督机构要求检验。抽样数量不少于2台，检验项目含出厂检验项目及过滤性能、反洗效果等核心指标，任一项目不合格需加倍复检，仍不合格则判定为不合格。
（三）性能测试方法
滤速测定：采用精度≥2.5级的转子流量计或电磁流量计。
水质检测：悬浮物按GB/T 11901测定，油含量按GB/T 12152测定，铁含量按GB/T 11911测定。
密封性试验：满水保压24小时，液位无明显下降、无渗漏为合格。
五、标志、包装与贮存
（一）标志
产品标牌符合GB/T 13306规定，标明产品名称、型号、制造厂全称、额定流量、工作压力、重量、外形尺寸、出厂编号、日期及标准号；包装标志符合GB/T 6388规定，注明运输注意事项。
（二）包装与贮存
包装符合GB/T 13384规定，易损部件（仪表、阀门）单独防护；设备存放于干燥通风场地，避免暴晒、雨淋及腐蚀性气体侵蚀，滤料需密封存放，防止受潮、污染。
