现代水处理设备—石英砂介质过滤器的发展历史及其原理

过滤是原水通过多孔材料滤层去除水中的悬浮物。深层床过滤是人类水处理设备技术历史上出现的一种重要方法。1746年法国巴黎批准了世界上第一个深层床水处理设备过滤技术专利，1829年英国建造成世界上第一个慢砂滤池，标志着深层过滤用于现代水处理的开始。

所谓深层过滤，即是在过滤介质的深层进行的澄清过滤，RO预处理石英砂介质过滤器就是一种典型的深层过滤。与表面过滤相比，它不希望过滤介质沉积在介质表面，而是沉积在整个床层之中。

在传统的深层床过滤中，石英砂滤料应用最早，也最广泛，但也存在着明显的弱点。石英砂滤层在反冲洗后由于水力筛分作用，使得沿水流方向的砂子粒径逐渐变大，孔隙尺寸也是从上到下逐渐变大。在过滤中，水流先流经粒径小的上部砂层，再到粒径大的下部砂层。大部分悬浮物截留在床层上部孔隙尺寸较小的数厘米深度范围内，床层上部孔隙容易被堵塞，水头损失迅速上升，滤床下部尚未充分发挥作用就不得不终止过滤。

为了克服这一缺点，人们首先改用双层滤料，在石英砂层上部放置一层粒径较大密度较小的轻质滤料。这种双层滤料在一定程度上提高了床层有效容量和滤速，延长了过滤周期。

在此基础上又进一步发展了三层滤料，即在双层滤料下面再加一层密度大、粒径小的滤料。三层滤料床层结构要比双层滤料床层更为合理。依此推论，由无数层滤料组成的床层结构应最合理，床层孔隙从上至下连续变小。但在实际应用中，多层结构的过滤也存在着问题，例如滤料来源受限制，以及加工复杂和容易发生严重混层与流失现象，因而限制了这一技术的推广应用。

在预处理介质过滤器实际使用时，一般采用双层过滤床，配合絮凝剂注入设备，使得过滤出水悬浮物指标达到反渗透的进水要求。