機械過濾器：水處理的得力助手


在當今的工業生產和日常生活中，水質的好壞直接影響著產品質量、設備壽命以及人們的健康。為了獲得高質量的用水，各種水處理技術應運而生，機械過濾器便是其中一種應用廣泛且至關重要的設備。

一、機械過濾器的工作原理
機械過濾器，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，在一定壓力作用下，使待處理的原液通過這些介質，從而截留并去除其中的雜質，實現過濾的目的。

過濾器內部填充的介質種類豐富，常見的有石英砂、無煙煤、顆粒多孔陶瓷、錳砂等。不同的過濾介質因其特性各異，在過濾過程中發揮著不同的作用。當原水自上而下流經濾層時，水中的懸浮物、機械雜質、有機物、膠質顆粒、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進行篩除；活性炭則憑借其強大的吸附性能，去除水中的色素、有機物、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，水質逐漸得到凈化。

二、機械過濾器的分類
按過濾介質分類

石英砂過濾器：以石英砂為主要過濾介質，是常見的一種機械過濾器。石英砂具有化學性質穩定、機械強度高、過濾效果好等優點，能有效去除水中的大顆粒懸浮物和泥沙，降低水的濁度，為后續更精細的水處理工藝提供良好的進水條件。常用于地下水、地表水的初步過濾以及工業循環水的處理等場景。

活性炭過濾器：內部填充活性炭作為過濾介質。活性炭具有巨大的比表面積和豐富的微孔結構，這使其具有吸附能力。除了能夠去除水中的異味、色素和部分有機物外，對水中的余氯也有很好的吸附作用，可有效保護后續的水處理設備，如反滲透膜等，防止其受到余氯的氧化損害。在飲用水凈化、食品飲料行業用水處理以及電子工業超純水制備等領域應用廣泛。

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，錳砂過濾器發揮著關鍵作用。通過錳砂的催化氧化作用，將水中溶解性的二價鐵離子轉化為不溶性的三價鐵氧化物，進而被過濾去除，使處理后的水符合相關水質標準，可用于工業生產和生活飲用。

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

按進水方式分類

單流式過濾器：管道系統相對簡單，運行較為平穩。原水從過濾器的一端進入，經過濾層過濾后，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有進水裝置，中部設置出水裝置。這種設計使得水流在過濾器內形成雙向流動，增加了過濾水量，提高了除污能力，運行周期一般可達 20 小時。然而，雙流式過濾器的管道系統較為復雜，運行穩定性相對較差，且沖洗換料的操作難度較大。適用于處理水量較大、對水質要求較高的工業用水和城市供水等場景。

三、機械過濾器的特點
設備造價低廉：相比一些水處理設備，機械過濾器的結構相對簡單，所需的材料成本較低，因此設備的整體造價較為親民。這使得許多企業和單位在進行水處理設施建設時，能夠以較低的成本投入獲得有效的水質凈化解決方案。

運行成本費用低：機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，不需要復雜的化學反應或高能耗的設備，因此運行成本較低。此外，濾料經過反洗可多次重復使用，進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節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的控制。同時，設備的維護工作也較為簡單，只需定期檢查設備的運行狀況、進行濾料的反洗和更換等常規維護即可。

濾料壽命長：如前文所述，機械過濾器內的濾料在正常使用情況下，經過定期的反洗能夠有效去除截留的雜質，恢復其過濾性能，從而實現多次重復使用。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、維護及時，濾料的使用壽命都能達到數年之久，這大大降低了設備的使用成本和維護工作量。

過濾效果好：機械過濾器能夠有效地去除水中的懸浮物、有機物、膠體、泥沙等雜質，使水的濁度顯著降低。在一些對水質要求較高的應用場景中，如電子電力、制藥透析、食品飲料等行業，經過機械過濾器預處理后的水，能夠滿足后續更精細水處理工藝的進水要求，為生產高質量的產品提供了可靠的保障。

占地面積小：機械過濾器的結構緊湊，在設計上充分考慮了空間利用效率。無論是立式還是臥式的機械過濾器，其占地面積相對較小，對于一些空間有限的企業和單位來說，這一特點尤為重要，能夠在有限的空間內實現高效的水質凈化處理。

四、機械過濾器的應用范圍
工業領域

電子電力行業：在電子芯片制造、電路板生產等電子電力生產過程中，對水質的要求高。機械過濾器作為純水制備前期預處理的重要設備，能夠有效去除水中的雜質，防止其對后續的離子交換樹脂、反滲透膜等精密水處理設備造成污染和損壞，確保生產出符合電子級標準的超純水，滿足電子電力行業對高質量用水的需求。

石油化工行業：石油化工生產過程中涉及眾多復雜的化學反應，水質的好壞直接影響著反應的進行和產品的質量。機械過濾器可用于去除生產用水中的懸浮物、膠體和有機物等雜質，為化工生產提供穩定可靠的水源。同時，在石油開采過程中的注水環節，經過機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：在冶金和電鍍工藝中，水中的雜質可能會導致金屬表面出現瑕疵、鍍層不均勻等問題。機械過濾器通過去除水中的懸浮物、重金屬離子等雜質，為冶金和電鍍過程提供高質量的用水，保證產品的質量和性能。此外，對于電鍍廢水的處理，機械過濾器也可作為預處理設備，降低廢水中污染物的濃度，為后續的深度處理創造條件。

造紙紡織行業：造紙過程中，水質不佳會影響紙張的質量，如產生斑點、強度降低等問題。機械過濾器能夠去除水中的雜質，提高造紙用水的質量，從而生產出高質量的紙張。在紡織印染行業，水中的雜質可能會導致織物染色不均，機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定性。

制藥行業：藥品的生產對水質的要求近乎苛刻，任何微小的雜質都可能影響藥品的質量和安全性。機械過濾器作為制藥用水預處理的關鍵設備，能夠有效去除水中的懸浮物、微生物、有機物等雜質，為后續的純化水制備工藝提供良好的進水條件，確保生產出符合藥典標準的制藥用水。

民用領域

生活飲用水處理：在城鎮供水系統中，機械過濾器可用于去除原水中的泥沙、懸浮物、膠體等雜質，降低水的濁度，使處理后的水符合國家生活飲用水衛生標準。通過機械過濾器的預處理，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生，以防止細菌、病毒的滋生和傳播。機械過濾器可去除水中的懸浮物、人體分泌物、微生物等雜質，配合消毒設備，能夠確保游泳池水的水質符合衛生標準，為游泳者提供一個安全、舒適的游泳環境。

其他領域

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

反滲透、離子交換軟化除鹽系統的前級預處理：在反滲透和離子交換軟化除鹽系統中，進水的水質對系統的運行穩定性和使用壽命有著至關重要的影響。機械過濾器作為前級預處理設備，能夠去除水中的大部分懸浮物、有機物和膠體等雜質，降低水的污染指數，防止這些雜質對反滲透膜和離子交換樹脂造成污染和損壞，延長設備的使用壽命，提高系統的運行效率。

五、機械過濾器的日常運行與維護
系統啟動與排氣

當系統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，恢復濾料的過濾性能。

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

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，導致過濾器的進出口壓差增大，過濾效果下降。此時，需要對過濾器進行反沖洗操作，以去除濾料表面的雜質，恢復其過濾性能。反沖洗時，水流反向通過濾層，將截留的雜質沖洗掉，并通過排水口排出。

對于大型過濾器，為了增強反沖洗效果，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，然后再進行氣水反沖洗。

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

濾料更換

根據進水水質的情況和過濾器的運行狀況，應定期更換活性炭等濾料。一般來說，如果進水水質較差，過濾器的運行負荷較大，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。而如果進水水質較好，過濾器的運行狀況穩定，濾料的更換周期則可以適當延長。定期更換濾料能夠確保過濾器始終保持良好的過濾效果，滿足用水的水質要求。

總之，機械過濾器作為一種重要的水處理設備，以其簡單的工作原理、多樣的分類方式、顯著的特點、廣泛的應用范圍以及相對簡便的日常運行與維護要求，在工業生產和日常生活的各個領域中發揮著作用。它為我們提供了高質量的用水保障，助力各個行業的發展，同時也為我們的生活帶來了便利和健康。在未來，隨著水處理技術的不斷發展和創新，機械過濾器也將不斷優化和升級，為解決水資源問題貢獻更多的力量。