一、氧化过滤型除铁过滤器(最基础,适配离子态 Fe²+ 为主的水,占工业 / 民用 80% 以上)
核心处理水中溶解态二价亚铁(Fe²+),是高含铁地下水 / 井水的首选预处理设备,原理为 **“氧化 + 过滤” 一体化 **:先将 Fe²+ 氧化为不溶性三价铁的氢氧化物,再通过滤料截留吸附,出水可直接搭配磁棒做深度除铁。
按氧化方式 + 滤料类型分 3 类主流款,也是工业最常用的除铁过滤器:
1. 曝气石英砂除铁过滤器(民用 / 低含铁量工业首选)
核心原理:前置曝气(跌水 / 鼓风)将 Fe²+ 氧化为颗粒,石英砂滤料(粒径 0.8~1.2mm)截留悬浮铁颗粒,滤料同时作为氧化反应载体;
结构:立式承压罐(碳钢衬胶 / 304 不锈钢),下进上出,分布水层、滤料层、承托层,带反洗(水反洗 / 气水联合反洗)系统;
适配:Fe²+ 含量 **<10mg/L**,pH6.5~8.0,常温中性水(井水 / 饮用水 / 普通工业补水),出水 Fe≤0.3mg/L(满足饮用水标准);
优劣势:成本低、易维护;氧化效率受曝气效果影响,含铁量 > 10mg/L 时易堵塞滤料。
2. 锰砂除铁过滤器(中高含铁量 / 含锰水首选,工业主流)
核心原理:利用锰砂(天然菱锰矿)的催化氧化作用,无需前置曝气(或轻度曝气),直接将 Fe²+ 催化氧化为,同时锰砂滤料截留铁泥,还可同步除锰(Mn²+);
关键特性:锰砂的催化性为 “自修复型”,吸附的铁泥会增强催化效果,适用 pH5.5~9.0(适配弱酸 / 弱碱水),滤料粒径 1.0~2.0mm;
适配:Fe²+ 含量1~20mg/L(可处理超高含铁量 > 20mg/L,需增大滤料层高度),含 Mn²+(<5mg/L)的复合水,工业循环水 / 化工补水 / 矿山地下水;
优劣势:氧化效率高、无需复杂曝气、耐冲击负荷;锰砂成本高于石英砂,需定期补充滤料(年损耗 5%~10%)。
3. 活性炭除铁过滤器(深度除铁 + 脱色除味,适配精细化工 / 饮用水)
核心原理:活性炭多孔结构吸附胶体 / 微小铁颗粒,同时活性炭表面的含氧官能团辅助氧化 Fe²+,兼顾吸附水中有机物、余氯、色度;
适配:Fe²+ 含量 **<5mg/L**,需深度除铁(出水 Fe≤0.1mg/L)+ 水质提标的场景(饮用水 / 食品加工 / 电子级纯水预处理);
优劣势:出水水质优;活性炭易饱和,需定期更换(3~6 个月),运行成本高。
二、磁性除铁过滤器(适配磁性铁颗粒,与磁棒强相关,工业深度除铁 / 除垢)
核心处理水中磁性铁物质(单质 Fe、四氧化三铁、磁性氧化铁垢、絮凝后的铁颗粒聚集体),是磁棒除铁的设备化形式,原理为利用永磁体 / 电磁体产生的磁场,吸附截留磁性铁颗粒,分为永磁式和电磁式,与此前讲解的磁棒设计直接配套。
1. 永磁式磁棒除铁过滤器(工业最常用,适配中高含铁磁性铁)
核心结构:立式 / 卧式罐体内排布磁棒组(钕铁硼 / 钐钴磁棒,表面磁场 800~2500mT),按错列密排 / 同心圆排布(呼应磁棒设计要点),带手动 / 在线清洗系统(抽拉冲洗 / 刮板刮洗 / 反冲洗);
适配:磁性铁含量5~50mg/L,工业循环水(氧化铁垢)、钢铁厂冷却废水(单质 Fe)、预处理后(氧化絮凝)的混合态铁水,可作为锰砂 / 石英砂过滤器的深度除铁单元;
优劣势:无动力、能耗低、吸附效率高(≥90%);仅对磁性铁有效,非磁性铁需先预处理,磁棒需定期清洗防磁场屏蔽。
2. 电磁式除铁过滤器(适配超高含铁量 / 大流量,冶金 / 矿山专用)
核心原理:通过线圈通电产生强磁场(可调节磁场强度,最高 3000mT 以上),吸附磁性铁颗粒,停机断电后铁泥自动脱落,无需人工清洗;
结构:电磁线圈包裹过滤腔体,内置导磁板,带自动排渣系统,适配大流量(>100m³/h);
适配:磁性铁含量 **>50mg/L**,冶金废水 / 矿山洗矿水 / 钢铁厂浓水,大流量工业水;
优劣势:自动化程度高、处理能力大、可处理超高含铁量;需通电运行(有能耗),设备成本高,维护复杂。
三、膜分离除铁过滤器(适配超纯水 / 精细化工,深度除铁至痕量)
核心利用膜的筛分作用,截留水中所有铁颗粒 / 胶体 / 离子,是超纯水制备的终端除铁单元,出水含铁量可至μg/L 级,需前置预处理降低铁含量,避免膜污染。
1. 微滤(MF)/ 超滤(UF)除铁过滤器
原理:微滤膜(孔径 0.1~1μm)/ 超滤膜(孔径 0.01~0.1μm)截留颗粒 / 胶体,无法去除溶解态 Fe²+/Fe³+;
适配:前置氧化絮凝后,铁以颗粒 / 胶体存在,需深度除铁(出水 Fe≤0.01mg/L),电子级纯水 / 制药纯水 / 精细化工补水;
关键:必须前置预处理(如锰砂过滤),将含铁量降至 < 1mg/L,否则铁泥会快速污染膜组件。
2. 纳滤(NF)/ 反渗透(RO)除铁过滤器
原理:纳滤 / 反渗透膜的致密分离层,截留水中所有铁形态(颗粒 / 胶体 / 离子),是唯一可直接去除溶解态 Fe²+/Fe³+ 的除铁方式;
适配:超纯水制备(出水 Fe<0.001mg/L),半导体 / 光伏 / 制药行业的超纯水系统;
关键:前置需做严格预处理(锰砂过滤 + 活性炭 + 精密过滤),控制进水 SDI<5,否则铁离子会在膜表面形成垢层,不可逆污染膜。
四、絮凝沉淀过滤一体化除铁过滤器(适配高含铁 + 高浊度 / 胶体铁水)
核心处理水中胶体铁()+ 高浊度 + 混合态铁,是 **“絮凝 + 沉淀 + 过滤” 一体化 ** 设备,解决单一过滤器对胶体铁截留效果差的问题,适配化工废水 / 冶金废水 / 矿山地下水等复杂水质。
原理:先在设备内投加絮凝剂(PAC/PAM),使胶体铁聚结为大颗粒絮体,经斜管 / 斜板沉淀区沉淀,再经滤料层(石英砂 / 锰砂)过滤,实现除铁 + 除浊一体化;
结构:集成絮凝区、沉淀区、过滤区,带加药系统、排泥系统、反洗系统,立式 / 卧式均可;
适配:含铁量10~50mg/L,胶体铁占比高,同时含高浊度(SS>100mg/L)的工业废水,如钢铁厂酸洗废水、化工含铁废水;
优劣势:处理能力大、适配复杂水质;需投加药剂(有运行成本),设备体积大,需定期排泥。