多介質(zhì)過(guò)濾器，也被稱(chēng)為機(jī)械過(guò)濾器或?yàn)V床，是一種在工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)中常用的設(shè)備。主要用于去除水中的懸浮物、顆粒物、膠體等雜質(zhì)，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
該過(guò)程利用不同粒度、材質(zhì)的濾料（介質(zhì)）按一定比例混合裝填成濾床。每種介質(zhì)因其特有的孔隙結(jié)構(gòu)和表面特性，對(duì)不同大小和性質(zhì)的污染物具有不同的攔截和吸附能力，因此多介質(zhì)過(guò)濾能夠更全面且有效地凈化水質(zhì)。
影響過(guò)濾介質(zhì)的層數(shù)和厚度主要取決因素：
1. 水質(zhì)要求：最終出水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是最基本的決定因素。對(duì)于要求高的過(guò)濾精度，可能需要更多層次的過(guò)濾介質(zhì)或更厚的濾層來(lái)去除更小的顆粒物。
2. 原水水質(zhì)：根據(jù)原水中的懸浮固體、膠體、有機(jī)物等雜質(zhì)的含量和類(lèi)型，選擇合適的濾層結(jié)構(gòu)。雜質(zhì)含量高時(shí)，可能需要較厚的濾層或者多層介質(zhì)來(lái)確保有效過(guò)濾。
3. 過(guò)濾介質(zhì)特性：不同介質(zhì)的孔隙大小、比表面積、密度和攔截效率不同。選擇時(shí)需考慮介質(zhì)的過(guò)濾性能和適用范圍，以及它們相互之間的搭配。
4. 過(guò)濾流速：濾層厚度和層數(shù)會(huì)影響過(guò)濾流速。一般而言，濾層越厚或?qū)訑?shù)越多，流速會(huì)減慢，但這有助于提高過(guò)濾效率和精度。
5. 反沖洗效果：需要考慮反沖洗時(shí)能否有效清除濾層中的雜質(zhì)，過(guò)厚或過(guò)多層數(shù)可能增加反沖洗難度，影響清洗效果。
6. 設(shè)備尺寸和壓力損失：設(shè)備的尺寸限制了濾層的總厚度，同時(shí)，過(guò)厚的濾層會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾過(guò)程中壓力損失加大，增加能耗。
7. 經(jīng)驗(yàn)與試驗(yàn)：實(shí)踐中，過(guò)濾介質(zhì)的層數(shù)和厚度往往是基于經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的。通過(guò)小規(guī)模試驗(yàn)證明某種配置的有效性后，再應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中。
具體到數(shù)值，多介質(zhì)過(guò)濾器中，單層濾料的厚度通常取值在7~9米/小時(shí)，雙層濾料則為9~11米/小時(shí)。而對(duì)于水處理濾料，重力式濾池濾層厚度一般為700~1000mm，壓力式過(guò)濾器濾層厚度則可能為1200mm、2400mm、3000mm等，這都需要根據(jù)實(shí)際處理需求和條件來(lái)具體設(shè)定。
確定多介質(zhì)過(guò)濾器濾層厚度的方法：
1. 常用標(biāo)準(zhǔn)高度：常見(jiàn)配置中，石英砂濾料的推薦高度約為800毫米，無(wú)煙煤濾料的填充高度大約為400毫米。這些數(shù)值是基于長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和過(guò)濾效率的平衡得出的。
2. 罐體高度與視鏡：具體高度還需根據(jù)過(guò)濾罐的實(shí)際尺寸調(diào)整，如果過(guò)濾罐配有視鏡，濾料高度通常會(huì)填充至視鏡中心線，以方便觀察反洗效果和濾料狀態(tài)。
3. 反洗空間預(yù)留：為了確保濾料能夠有效反沖洗，需要在濾料層上方預(yù)留足夠的空間，一般反洗空間占濾料高度的50%到60%，即約300-400毫米左右。
4. 級(jí)配設(shè)計(jì)：濾料填充時(shí)需遵循一定的級(jí)配原則，即上層濾料粒徑較細(xì)，下層濾料粒徑較粗，以?xún)?yōu)化過(guò)濾效果和反洗效率。
5. 實(shí)際需求調(diào)整：最終的濾層厚度還需要根據(jù)具體的水質(zhì)情況、處理量以及期望達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。例如，對(duì)于需要更高過(guò)濾精度的應(yīng)用，可能會(huì)增加濾料層數(shù)或調(diào)整濾料類(lèi)型及配比。
雖然存在一些通用的推薦值，但多介質(zhì)過(guò)濾器的濾層厚度設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合考量的過(guò)程，需要專(zhuān)業(yè)評(píng)估后確定。
控制多介質(zhì)過(guò)濾器的過(guò)濾精度的主要方面：
1、選擇合適的濾料組合與級(jí)配：不同種類(lèi)的濾料（如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、磁鐵礦等）具有不同的密度和孔隙結(jié)構(gòu)，因此對(duì)不同大小顆粒的攔截能力也不同。通過(guò)合理搭配不同粒徑的濾料，可以形成梯度過(guò)濾層，提高過(guò)濾效率和精度。 精確的級(jí)配是指濾料從上至下粒徑逐漸增大，頂層濾料粒徑最小，底層最大，這樣可以有效攔截不同大小的顆粒物。
2、調(diào)節(jié)濾料層厚度： 濾料層的總厚度直接影響過(guò)濾深度，厚度越大，過(guò)濾精度往往越高，但也會(huì)增加阻力和反沖洗難度。需要根據(jù)實(shí)際水質(zhì)需求和處理量平衡考慮。
3、控制反沖洗參數(shù)： 反沖洗的強(qiáng)度和時(shí)間對(duì)恢復(fù)濾料的過(guò)濾性能至關(guān)重要。合理的反沖洗強(qiáng)度（如4-15L/s·㎡）和時(shí)間（如5-7分鐘）能夠有效去除濾料間累積的雜質(zhì)，而不損傷濾料或改變其級(jí)配，從而保持過(guò)濾精度。
4、使用纏繞式或蜂房結(jié)構(gòu)濾芯：特殊設(shè)計(jì)的濾芯如纏繞式或蜂房結(jié)構(gòu)濾芯，通過(guò)控制纏繞密度可以實(shí)現(xiàn)不同的過(guò)濾精度，這類(lèi)濾芯具有外疏內(nèi)密的結(jié)構(gòu)，適合去除細(xì)微顆粒。
5、定期檢查與維護(hù)： 定期檢查濾料層的狀態(tài)，及時(shí)補(bǔ)充流失的濾料，確保濾料層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免因?yàn)V料缺失導(dǎo)致過(guò)濾精度下降。監(jiān)測(cè)過(guò)濾前后壓差和出水水質(zhì)，當(dāng)壓差過(guò)大或水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，考慮是否需要調(diào)整濾料或改進(jìn)過(guò)濾工藝。
6、預(yù)處理優(yōu)化: 強(qiáng)化預(yù)處理環(huán)節(jié)，如混凝、沉淀等，可以有效減少進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器的大顆粒物質(zhì)，減輕過(guò)濾負(fù)擔(dān)，間接提升過(guò)濾精度。
控制多介質(zhì)過(guò)濾器的過(guò)濾精度是一個(gè)綜合性的過(guò)程，需要根據(jù)具體情況靈活調(diào)整上述各要素，以達(dá)到既定的水質(zhì)處理目標(biāo)。
