石英砂过滤器是一种重力式或压力式的颗粒介质过滤器,核心是利用装填的石英砂滤料层,通过多层截留、吸附、筛分等复合作用,实现对水体中悬浮物、胶体等杂质的净化分离,广泛应用于水处理预处理环节。其截留净化原理可拆解为以下 4 个核心机制,且这些机制会同时发生、协同作用:1. 筛分截留(表层物理过滤)这是石英砂过滤器最基础的作用机制。石英砂滤料是具有一定粒径级配的颗粒,滤料颗粒之间会形成大量不规则的孔隙通道。当水流自上而下穿过滤料层时,水中粒径大于滤料孔隙尺寸的悬浮物(如泥沙、铁锈、藻类颗粒),会被直接拦截在滤料表层或孔隙入口处,无法通过滤料层,从而实现固液分离。滤料的粒径级配决定了筛分截留的精度,粒径越小,孔隙越小,截留的杂质颗粒就越细小。 2. 惯性碰撞与拦截(深层物理截留)对于粒径略小于滤料孔隙的微小颗粒,筛分作用无法直接截留,此时会通过惯性碰撞和拦截实现去除。水流在滤料层的孔隙中流动时,路径会因滤料颗粒的阻挡而不断改变方向。水中的微小颗粒因自身惯性,无法及时跟随水流改变运动轨迹,会撞击到石英砂颗粒的表面,被滤料表面 “捕获”;同时,这些颗粒在随水流运动时,也可能...
石英砂过滤器是一种重力式或压力式的颗粒介质过滤器,核心是利用装填的石英砂滤料层,通过多层截留、吸附、筛分等复合作用,实现对水体中悬浮物、胶体等杂质的净化分离,广泛应用于水处理预处理环节。
其截留净化原理可拆解为以下 4 个核心机制,且这些机制会同时发生、协同作用:
1. 筛分截留(表层物理过滤)
这是石英砂过滤器最基础的作用机制。石英砂滤料是具有一定粒径级配的颗粒,滤料颗粒之间会形成大量不规则的孔隙通道。当水流自上而下穿过滤料层时,水中粒径大于滤料孔隙尺寸的悬浮物(如泥沙、铁锈、藻类颗粒),会被直接拦截在滤料表层或孔隙入口处,无法通过滤料层,从而实现固液分离。滤料的粒径级配决定了筛分截留的精度,粒径越小,孔隙越小,截留的杂质颗粒就越细小。

2. 惯性碰撞与拦截(深层物理截留)
对于粒径略小于滤料孔隙的微小颗粒,筛分作用无法直接截留,此时会通过惯性碰撞和拦截实现去除。水流在滤料层的孔隙中流动时,路径会因滤料颗粒的阻挡而不断改变方向。水中的微小颗粒因自身惯性,无法及时跟随水流改变运动轨迹,会撞击到石英砂颗粒的表面,被滤料表面 “捕获”;同时,这些颗粒在随水流运动时,也可能被滤料表面的凸起或孔隙边缘勾挂、拦截,从而脱离水体。
3. 吸附凝聚作用(物理 + 化学截留)
石英砂颗粒本身具有较大的比表面积,且表面带有一定的电荷。一方面,水中的胶体颗粒、微小悬浮物会因范德华力被石英砂颗粒表面吸附;另一方面,水体中的胶体大多带有负电荷,石英砂表面在水中通常带正电,二者会因静电吸附作用相互吸引,使胶体颗粒聚集在滤料表面。当这些被吸附的颗粒积累到一定程度时,还会形成一层黏性滤膜,这层滤膜又能进一步吸附和截留后续水中的杂质,提升过滤效果。

4. 沉淀作用(辅助净化)
在石英砂过滤器内部,水流速度会被严格控制在较低水平。水中部分密度较大的悬浮颗粒,在重力作用下会自然沉降到滤料层的孔隙中,或者沉积在过滤器的底部集水区,从而被从水体中分离出来,这是对前三种机制的补充。
补充:滤料的粒径级配与过滤效果的关系
石英砂过滤器的滤料并非单一粒径,而是上粗下细的分层装填方式:上层滤料粒径大,孔隙大,主要截留大颗粒杂质,防止滤料层过快堵塞;下层滤料粒径小,孔隙小,负责截留微小颗粒,保证出水水质。这种级配设计既延长了过滤周期,又提升了净化精度。
过滤失效与再生
当滤料层截留的杂质达到饱和时,过滤阻力会急剧上升,出水水质变差,此时需要通过反洗操作再生:水流自下而上反向冲刷滤料层,使滤料颗粒松动、摩擦,将截留的杂质冲洗排出,之后滤料层恢复过滤能力,可重新投入使用。


