過(guò)濾的含義
在水處理過(guò)程中，過(guò)濾一般是指以石英砂、無(wú)煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過(guò)程。用于過(guò)濾的多孔材料稱(chēng)為濾料，石英砂是較常見(jiàn)的濾料。濾料有粒狀，粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。
多介質(zhì)過(guò)濾器（濾床），既采用兩種以上的介質(zhì)作為濾層的介質(zhì)過(guò)濾器，在工業(yè)循環(huán)水處理系統中，用以去除污水中雜質(zhì)、吸附油等，使水質(zhì)符合循環(huán)使用的要求。過(guò)濾的作用，主要是去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質(zhì)，特別是能有效地去除沉淀技術(shù)不能去除的微小粒子和細菌等，BODs和COD等也有某種程度的去除效果。
過(guò)濾器構成
多介質(zhì)過(guò)濾器主要由過(guò)濾器體、配套管線(xiàn)和閥門(mén)構成。
其中過(guò)濾器體主要包括以下組件：簡(jiǎn)體；布水組件；支撐組件；反洗氣管；濾料；排氣閥(外置)等。
濾料的選擇依據
(1)必須有足夠的機械強度，以免在反沖洗過(guò)程中很快地磨損和破碎；
(2)化學(xué)穩定性要好；
(3)不含有對人體健康有害及有毒物質(zhì)，不含有對生產(chǎn)有害、影響生產(chǎn)的物質(zhì)；
(4)濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產(chǎn)水量高、出水水質(zhì)好的濾料。
在濾料中，卵石主要是起支撐作用，在過(guò)濾工藝過(guò)程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，孔隙大，便于正洗工序中，濾后水順利通過(guò)；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通過(guò)。常規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式為自下而上先大后小。
多介質(zhì)過(guò)濾器
在水處理上使用的多介質(zhì)過(guò)濾器，常見(jiàn)的有：無(wú)煙煤-石英砂-磁鐵礦過(guò)濾器，活性炭-石英砂-磁鐵礦過(guò)濾器，活性炭-石英砂過(guò)濾器，石英砂-陶瓷過(guò)濾器等。
多介質(zhì)過(guò)濾器的濾層設計，主要考慮的因素為：
1、不同濾料具有較大的密度差，保證反洗擾動(dòng)后不會(huì )發(fā)生混層現象。
2、根據產(chǎn)水用途選擇濾料。
3、粒徑要求下層濾料粒徑小于上層濾料粒徑，以保證下層濾料的有效性和充分利用。
事實(shí)上，以三層濾床為例，上層濾料粒徑較大，有密度小的輕質(zhì)濾料組成，如無(wú)煙煤、活性炭；中層濾料粒徑居中，密度居中，一般為石英砂組成；下層濾料由粒徑較小，密度較大的重質(zhì)濾料組成，如磁鐵礦。由于密度差的限制，三層介質(zhì)過(guò)濾器的濾料選擇基本上是固定的。上層濾料起粗濾作用，下層濾料起精濾作用，這樣就充分發(fā)揮了多介質(zhì)濾床的作用，出水水質(zhì)明顯好于單層濾料的濾床。而對于飲用水，一般禁止使用無(wú)煙煤，樹(shù)脂等濾料。
石英砂過(guò)濾器
石英砂過(guò)濾器是一種采用石英砂作為濾料的過(guò)濾器。可有效去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、鐵、有機物、農藥、錳、細菌、病毒等污染物有明顯的去除作用。
其有過(guò)濾阻力小，比表面積大，耐酸堿性強，耐氧化，PH適用范圍為2-13，抗污染性好等優(yōu)點(diǎn)，石英砂過(guò)濾器的獨特優(yōu)點(diǎn)還在于通過(guò)優(yōu)化濾料和過(guò)濾器的設計，實(shí)現了過(guò)濾器的自適應運行，濾料對原水濃度、操作條件、預處置工藝等具有很強的自適應性，即在過(guò)濾時(shí)濾床自動(dòng)形成上疏下密狀態(tài)，有利于在各種運行條件下保證出水水質(zhì)，反洗時(shí)濾料充分散開(kāi)，清洗效果好。
砂過(guò)濾器具有過(guò)濾速度快、過(guò)濾精度高、截污容量大等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于電力、電子、飲料、自來(lái)水、石油、化工、冶金、紡織、造紙、食品、游泳池、市政工程等各種工藝用水、生活用水、循環(huán)用水和廢水的預處理領(lǐng)域。
石英砂過(guò)濾器設備結構簡(jiǎn)單、運行可以實(shí)現自動(dòng)控制、處理流量大、反沖次數少、過(guò)濾效率高、阻力小、操作維修方便等特點(diǎn)。
活性炭過(guò)濾器
濾料為活性炭，用于去除色、味、余氯和有機物，其主要作用方式是吸附，活性炭是一種人工制成的吸附劑。
活性碳過(guò)濾器廣泛用于生活用水及食品工業(yè)、化工、電力等行業(yè)的水的預處理。由于活性炭具有發(fā)達的細孔結構和巨大的比表面積， 因此對水中的溶解性有機物，如苯類(lèi)，酚類(lèi)化合物等具有很強的吸附能力，而且對于用生物法和化學(xué)法很難去除的有機污染物，如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒狀活性炭對水中的Ag^+，Cd^2+，CrO4^2-等離子去除率達85%以上。[3] 通過(guò)活性炭濾床后，水中懸固小于0.1mg/L，COD去除率一般為40%~50%，游離氯小于0.1mg/L。
反沖洗工藝
過(guò)濾器的反洗，主要是指過(guò)濾器在使用一定周期后，其濾料層截留和吸附一定量的雜物和污漬，這使得過(guò)濾器的出水水質(zhì)下降，主要表征：過(guò)濾器的正常濾后水質(zhì)變差，進(jìn)水和出水管道的壓力差增大，同時(shí)，單臺過(guò)濾器的流量降低。
反沖洗的原理：水流逆向通過(guò)濾料層，使濾層膨脹、懸浮，借助水流的剪切力和顆粒的碰撞摩擦力清洗濾料層使濾層內的污物脫離并隨反洗水排出。
反沖洗的必要性
(1)在過(guò)濾過(guò)程中，原水中的懸浮物等被濾料層截留吸附并不斷地在濾料層中積累，于是濾層孔隙逐漸被污物堵塞，在濾層表面形成濾餅，過(guò)濾水頭損失不斷增加。當達到某一限度時(shí)，濾料需進(jìn)行清洗，使濾層恢復工作性能，繼續工作。
(2)過(guò)濾時(shí)由于水頭損失增加，水流對吸附在濾料表面的污物的剪切力變大，其中有些顆粒在水流的沖擊下移到下層濾料中去，較終會(huì )使水中的懸浮物含量不斷上升，水質(zhì)變差，當雜質(zhì)透過(guò)濾層時(shí)，過(guò)濾器失去過(guò)濾效果。因此，到一定程度時(shí)，需要清洗濾料，以便恢復濾料層的納污能力。
(3)污水中的懸浮物中含有大量有機物，長(cháng)期滯留在濾層中會(huì )導致濾層中細菌微生物富集繁殖，發(fā)生厭氧腐敗現象，需定期清洗濾料。
