機(jī)械過濾器：水處理的得力助手


在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，水質(zhì)的好壞直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備壽命以及人們的健康。為了獲得高質(zhì)量的用水，各種水處理技術(shù)應(yīng)運而生，機(jī)械過濾器便是其中一種應(yīng)用廣泛且至關(guān)重要的設(shè)備。

一、機(jī)械過濾器的工作原理
機(jī)械過濾器，又稱壓力式過濾器，其核心工作原理是利用一種或多種過濾介質(zhì)，在一定壓力作用下，使待處理的原液通過這些介質(zhì)，從而截留并去除其中的雜質(zhì)，實現(xiàn)過濾的目的。

過濾器內(nèi)部填充的介質(zhì)種類豐富，常見的有石英砂、無煙煤、顆粒多孔陶瓷、錳砂等。不同的過濾介質(zhì)因其特性各異，在過濾過程中發(fā)揮著不同的作用。當(dāng)原水自上而下流經(jīng)濾層時，水中的懸浮物、機(jī)械雜質(zhì)、有機(jī)物、膠質(zhì)顆粒、微生物，甚至部分重金屬離子等，都會被濾層攔截。例如，石英砂濾料主要通過其顆粒間的孔隙對水中較大顆粒的雜質(zhì)進(jìn)行篩除；活性炭則憑借其強(qiáng)大的吸附性能，去除水中的色素、有機(jī)物、余氯以及膠體等；錳砂對于去除水中的二價鐵離子。在這個過程中，水的濁度不斷降低，水質(zhì)逐漸得到凈化。

二、機(jī)械過濾器的分類
按過濾介質(zhì)分類

石英砂過濾器：以石英砂為主要過濾介質(zhì)，是常見的一種機(jī)械過濾器。石英砂具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高、過濾效果好等優(yōu)點，能有效去除水中的大顆粒懸浮物和泥沙，降低水的濁度，為后續(xù)更精細(xì)的水處理工藝提供良好的進(jìn)水條件。常用于地下水、地表水的初步過濾以及工業(yè)循環(huán)水的處理等場景。

活性炭過濾器：內(nèi)部填充活性炭作為過濾介質(zhì)?；钚蕴烤哂芯薮蟮谋缺砻娣e和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，這使其具有吸附能力。除了能夠去除水中的異味、色素和部分有機(jī)物外，對水中的余氯也有很好的吸附作用，可有效保護(hù)后續(xù)的水處理設(shè)備，如反滲透膜等，防止其受到余氯的氧化損害。在飲用水凈化、食品飲料行業(yè)用水處理以及電子工業(yè)超純水制備等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

錳砂過濾器：主要依靠錳砂來去除水中的二價鐵離子。在含鐵地下水的處理中，錳砂過濾器發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過錳砂的催化氧化作用，將水中溶解性的二價鐵離子轉(zhuǎn)化為不溶性的三價鐵氧化物，進(jìn)而被過濾去除，使處理后的水符合相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用于工業(yè)生產(chǎn)和生活飲用。

多介質(zhì)過濾器：這種過濾器內(nèi)部裝填了多種不同粒徑、不同材質(zhì)的過濾介質(zhì)，通常包括石英砂、無煙煤等。多種介質(zhì)的組合能夠?qū)崿F(xiàn)對不同粒徑雜質(zhì)的分級過濾，大大提高了過濾器的過濾效率和截污能力。多介質(zhì)過濾器可廣泛應(yīng)用于各種水處理工藝，如反滲透、離子交換軟化除鹽系統(tǒng)的前級預(yù)處理，以及對水質(zhì)要求較高的工業(yè)用水和生活用水的凈化處理。

按進(jìn)水方式分類

單流式過濾器：管道系統(tǒng)相對簡單，運行較為平穩(wěn)。原水從過濾器的一端進(jìn)入，經(jīng)過濾層過濾后，凈化水從另一端流出。其過濾流速一般在 4 - 50m/h，運行周期通常為 8 小時左右。單流式過濾器適用于處理水量較小、水質(zhì)要求相對不高的場合。

雙流式過濾器：在過濾器的上下兩端均設(shè)有進(jìn)水裝置，中部設(shè)置出水裝置。這種設(shè)計使得水流在過濾器內(nèi)形成雙向流動，增加了過濾水量，提高了除污能力，運行周期一般可達(dá) 20 小時。然而，雙流式過濾器的管道系統(tǒng)較為復(fù)雜，運行穩(wěn)定性相對較差，且沖洗換料的操作難度較大。適用于處理水量較大、對水質(zhì)要求較高的工業(yè)用水和城市供水等場景。

三、機(jī)械過濾器的特點
設(shè)備造價低廉：相比一些水處理設(shè)備，機(jī)械過濾器的結(jié)構(gòu)相對簡單，所需的材料成本較低，因此設(shè)備的整體造價較為親民。這使得許多企業(yè)和單位在進(jìn)行水處理設(shè)施建設(shè)時，能夠以較低的成本投入獲得有效的水質(zhì)凈化解決方案。

運行成本費用低：機(jī)械過濾器在運行過程中，主要的能耗來自于水泵的運行，用于提供使水通過濾層的壓力。由于其過濾原理相對簡單，不需要復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)或高能耗的設(shè)備，因此運行成本較低。此外，濾料經(jīng)過反洗可多次重復(fù)使用，進(jìn)一步降低了運行成本。

管理簡便：無論是手動控制還是自動控制的機(jī)械過濾器，其操作流程都相對容易掌握。手動型通過閥門的調(diào)節(jié)即可控制過濾器的運行、正洗、反洗等操作；全自動型則通過控制器，如 FLECK 控制器，自動完成對過濾器各個運行狀態(tài)的控制。同時，設(shè)備的維護(hù)工作也較為簡單，只需定期檢查設(shè)備的運行狀況、進(jìn)行濾料的反洗和更換等常規(guī)維護(hù)即可。

濾料壽命長：如前文所述，機(jī)械過濾器內(nèi)的濾料在正常使用情況下，經(jīng)過定期的反洗能夠有效去除截留的雜質(zhì)，恢復(fù)其過濾性能，從而實現(xiàn)多次重復(fù)使用。不同類型的濾料使用壽命有所差異，但一般來說，只要操作得當(dāng)、維護(hù)及時，濾料的使用壽命都能達(dá)到數(shù)年之久，這大大降低了設(shè)備的使用成本和維護(hù)工作量。

過濾效果好：機(jī)械過濾器能夠有效地去除水中的懸浮物、有機(jī)物、膠體、泥沙等雜質(zhì)，使水的濁度顯著降低。在一些對水質(zhì)要求較高的應(yīng)用場景中，如電子電力、制藥透析、食品飲料等行業(yè)，經(jīng)過機(jī)械過濾器預(yù)處理后的水，能夠滿足后續(xù)更精細(xì)水處理工藝的進(jìn)水要求，為生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品提供了可靠的保障。

占地面積小：機(jī)械過濾器的結(jié)構(gòu)緊湊，在設(shè)計上充分考慮了空間利用效率。無論是立式還是臥式的機(jī)械過濾器，其占地面積相對較小，對于一些空間有限的企業(yè)和單位來說，這一特點尤為重要，能夠在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)高效的水質(zhì)凈化處理。

四、機(jī)械過濾器的應(yīng)用范圍
工業(yè)領(lǐng)域

電子電力行業(yè)：在電子芯片制造、電路板生產(chǎn)等電子電力生產(chǎn)過程中，對水質(zhì)的要求高。機(jī)械過濾器作為純水制備前期預(yù)處理的重要設(shè)備，能夠有效去除水中的雜質(zhì)，防止其對后續(xù)的離子交換樹脂、反滲透膜等精密水處理設(shè)備造成污染和損壞，確保生產(chǎn)出符合電子級標(biāo)準(zhǔn)的超純水，滿足電子電力行業(yè)對高質(zhì)量用水的需求。

石油化工行業(yè)：石油化工生產(chǎn)過程中涉及眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，水質(zhì)的好壞直接影響著反應(yīng)的進(jìn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)械過濾器可用于去除生產(chǎn)用水中的懸浮物、膠體和有機(jī)物等雜質(zhì)，為化工生產(chǎn)提供穩(wěn)定可靠的水源。同時，在石油開采過程中的注水環(huán)節(jié)，經(jīng)過機(jī)械過濾器處理后的水能夠有效防止地層堵塞，提高采油效率。

冶金電鍍行業(yè)：在冶金和電鍍工藝中，水中的雜質(zhì)可能會導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)瑕疵、鍍層不均勻等問題。機(jī)械過濾器通過去除水中的懸浮物、重金屬離子等雜質(zhì)，為冶金和電鍍過程提供高質(zhì)量的用水，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。此外，對于電鍍廢水的處理，機(jī)械過濾器也可作為預(yù)處理設(shè)備，降低廢水中污染物的濃度，為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造條件。

造紙紡織行業(yè)：造紙過程中，水質(zhì)不佳會影響紙張的質(zhì)量，如產(chǎn)生斑點、強(qiáng)度降低等問題。機(jī)械過濾器能夠去除水中的雜質(zhì)，提高造紙用水的質(zhì)量，從而生產(chǎn)出高質(zhì)量的紙張。在紡織印染行業(yè)，水中的雜質(zhì)可能會導(dǎo)致織物染色不均，機(jī)械過濾器可有效解決這一問題，確保印染效果的均勻性和穩(wěn)定性。

制藥行業(yè)：藥品的生產(chǎn)對水質(zhì)的要求近乎苛刻，任何微小的雜質(zhì)都可能影響藥品的質(zhì)量和安全性。機(jī)械過濾器作為制藥用水預(yù)處理的關(guān)鍵設(shè)備，能夠有效去除水中的懸浮物、微生物、有機(jī)物等雜質(zhì)，為后續(xù)的純化水制備工藝提供良好的進(jìn)水條件，確保生產(chǎn)出符合藥典標(biāo)準(zhǔn)的制藥用水。

民用領(lǐng)域

生活飲用水處理：在城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)中，機(jī)械過濾器可用于去除原水中的泥沙、懸浮物、膠體等雜質(zhì)，降低水的濁度，使處理后的水符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。通過機(jī)械過濾器的預(yù)處理，能夠有效改善飲用水的口感和觀感，保障居民的飲水安全。

游泳池水處理：游泳池中的水需要保持清潔衛(wèi)生，以防止細(xì)菌、病毒的滋生和傳播。機(jī)械過濾器可去除水中的懸浮物、人體分泌物、微生物等雜質(zhì)，配合消毒設(shè)備，能夠確保游泳池水的水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，為游泳者提供一個安全、舒適的游泳環(huán)境。

其他領(lǐng)域

地表水、地下水除泥沙：對于地表水和地下水的開發(fā)利用，水中的泥沙等雜質(zhì)會對后續(xù)的用水設(shè)備和管道造成磨損和堵塞。機(jī)械過濾器可通過其過濾介質(zhì)的攔截作用，有效去除水中的泥沙，保護(hù)下游的用水設(shè)備和管道系統(tǒng)，提高水資源的利用效率。

反滲透、離子交換軟化除鹽系統(tǒng)的前級預(yù)處理：在反滲透和離子交換軟化除鹽系統(tǒng)中，進(jìn)水的水質(zhì)對系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和使用壽命有著至關(guān)重要的影響。機(jī)械過濾器作為前級預(yù)處理設(shè)備，能夠去除水中的大部分懸浮物、有機(jī)物和膠體等雜質(zhì)，降低水的污染指數(shù)，防止這些雜質(zhì)對反滲透膜和離子交換樹脂造成污染和損壞，延長設(shè)備的使用壽命，提高系統(tǒng)的運行效率。

五、機(jī)械過濾器的日常運行與維護(hù)
系統(tǒng)啟動與排氣

當(dāng)系統(tǒng)長期停運后重新開啟時，為了確保過濾器的正常運行，需要對濾料進(jìn)行約 5 分鐘的正洗，直至出水清澈為止。這一步驟能夠去除濾料在停運期間可能吸附的雜質(zhì)，恢復(fù)濾料的過濾性能。

系統(tǒng)初次運行或長期停運后再運行時，設(shè)備內(nèi)部可能會存在空氣，這會影響過濾效果。因此，需要開啟排氣閥和進(jìn)水閥，讓水緩慢進(jìn)入過濾器，直到排氣閥排出的水沒有氣泡為止。對于部分小型過濾器，如果沒有單獨設(shè)置排氣閥，也可通過出水口進(jìn)行排氣操作。

反沖洗操作

隨著過濾器的運行，濾料表面會逐漸截留大量的雜質(zhì)，導(dǎo)致過濾器的進(jìn)出口壓差增大，過濾效果下降。此時，需要對過濾器進(jìn)行反沖洗操作，以去除濾料表面的雜質(zhì)，恢復(fù)其過濾性能。反沖洗時，水流反向通過濾層，將截留的雜質(zhì)沖洗掉，并通過排水口排出。

對于大型過濾器，為了增強(qiáng)反沖洗效果，還可以采用空氣擦洗的方式。即在反沖洗過程中，通入一定強(qiáng)度（一般為 10 - 18 l/s.m2）的壓縮空氣，利用空氣的攪動作用，使濾料之間相互摩擦，更有效地去除濾料表面的雜質(zhì)，然后再進(jìn)行氣水反沖洗。

在反沖洗過程中，需要嚴(yán)格控制反沖洗強(qiáng)度，避免因反沖洗強(qiáng)度過大而導(dǎo)致濾料流失。特別是對于采用活性炭等輕質(zhì)濾料的過濾器，更要注意控制反沖洗強(qiáng)度，防止活性炭被沖洗泄漏出系統(tǒng)。

濾料更換

根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的情況和過濾器的運行狀況，應(yīng)定期更換活性炭等濾料。一般來說，如果進(jìn)水水質(zhì)較差，過濾器的運行負(fù)荷較大，濾料的更換周期可能會相對較短，大約為 3 - 6 個月更換一次。而如果進(jìn)水水質(zhì)較好，過濾器的運行狀況穩(wěn)定，濾料的更換周期則可以適當(dāng)延長。定期更換濾料能夠確保過濾器始終保持良好的過濾效果，滿足用水的水質(zhì)要求。

總之，機(jī)械過濾器作為一種重要的水處理設(shè)備，以其簡單的工作原理、多樣的分類方式、顯著的特點、廣泛的應(yīng)用范圍以及相對簡便的日常運行與維護(hù)要求，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域中發(fā)揮著作用。它為我們提供了高質(zhì)量的用水保障，助力各個行業(yè)的發(fā)展，同時也為我們的生活帶來了便利和健康。在未來，隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，機(jī)械過濾器也將不斷優(yōu)化和升級，為解決水資源問題貢獻(xiàn)更多的力量。