
三、设备结构与运行控制
1. 罐体设计
材质:常压系统可选碳钢防腐或玻璃钢,承压系统需用不锈钢(如 304 材质)。
直径与高度:根据过滤面积确定直径,高度需预留反洗膨胀空间(一般为滤层高度的 30%~50%)。
布水与集水系统:
进水布水器采用环形穿孔管或筛网,确保水流均匀分布;
出水集水器常用 ABS 滤头或不锈钢楔形筛管,缝隙宽度 0.25~0.5 mm。
2. 反洗参数设计
反洗触发条件:
压差控制:当进出口压差达 0.05~0.07 MPa 时启动反洗;
时间控制:常规每 12~24 小时反洗一次,水质差时缩短周期。
反洗强度与时间:
水反洗强度:15~25 L/(m²・s),时间 5~10 分钟;
气水联合反洗:气强度 15~20 L/(m²・s),水强度 8~10 L/(m²・s),总时间 8~15 分钟(适用于污染严重场景)。
反洗水源:优先使用过滤后清水,或外接工业水,避免二次污染。
3. 自动化控制
配置 PLC 控制系统,实现过滤、反洗、正洗等流程全自动切换;
监测参数:进出口压力、流量、浊度,反洗时的水位、强度等。
四、系统集成与辅助设施
1. 管路与阀门设计
进水管路设压力表、流量计,反洗管路设电动蝶阀或气动阀;
旁滤系统与主循环管路并联,设旁通阀以便检修时 bypass。
2. 排污与废水处理
反洗排水含高浓度悬浮物,需接入污水处理系统(如污泥浓缩池),或经絮凝沉淀后回用。
3. 防腐与安全措施
循环水若含腐蚀性离子(如 Cl⁻>300 mg/L),设备内部需衬胶或采用耐腐蚀涂层;
罐体设排气阀,防止气阻影响过滤效果;承压系统需设安全阀。

五、经济性评估
1. 初期投资
设备成本:与过滤面积、材质、自动化程度相关,常规单台设备(处理量 50 m³/h)约 5~15 万元;
配套设施:管路、阀门、控制系统等成本约占总投资的 20%~30%。
2. 运行成本
能耗:反洗时水泵能耗较高,单次反洗耗电约 0.5~1.5 kWh(按处理量计算);
耗材:滤料使用寿命约 5~8 年,每年更换成本占比约 5%;
人工:全自动系统可无人值守,仅需定期巡检。
六、其他关键因素
1. 安装空间要求
设备需预留顶部反洗空间(高度≥2 m),周围通道宽度≥1.2 m,便于维护。
2. 与其他处理工艺的协同
若循环水需脱盐或除油,旁滤可作为预处理环节,后续衔接超滤、反渗透等工艺。
3. 水质动态变化应对
设计时预留流量和负荷裕量(一般按 1.2~1.5 倍峰值流量考虑),适应季节性水质波动(如夏季藻类繁殖期)。
总结设计流程
水质检测与目标设定 → 2. 旁滤流量与过滤参数计算 → 3. 设备选型与结构设计 → 4. 控制系统与管路布局 → 5. 防腐、排污等辅助设计 → 6. 经济性与可靠性验证。
通过以上因素的综合考量,可确保浅层砂过滤器在冷却塔循环水旁滤系统中高效稳定运行,延长设备寿命,降低能耗与维护成本。