预处理过滤器是水处理、空气净化及工业流体处理中的前端设备，它能有效去除介质中的悬浮物和颗粒杂质，保护后续关键设备。

工作原理与技术特点

预处理过滤器主要基于物理筛分原理，也可能结合吸附、深层过滤等机制来净化介质。

• 工作流程：以水处理中的机械过滤器为例，其运行通常呈现周期性，包含过滤、反洗和正洗三个主要步骤。

  • 过滤：待处理流体在压力驱动下穿过过滤介质，杂质被截留。

  • 反洗：水流反向流动，清除滤层积累的污物，恢复其截污能力。反洗时通常还通入压缩空气，增强清洗效果。

  • 正洗：恢复正常流向进水，冲洗掉残留的污物，直至出水合格，为下一周期做准备。

• 技术特点：

  • 高效截留：能有效去除水中的固体颗粒物，锈蚀，炭黑，泥沙和粉尘。

  • 运行稳定：采用优质合成纤维等滤料时，容尘量大，使用周期内效率稳定。

  • 维护便捷：部分过滤器（如袋式、部分滤芯式）清洗方便，滤料或滤芯可更换。

  • 低压损设计：例如袋式过滤器采用优化的结构（如"V"形袋式），阻力小。

主要类型与适用场景

根据过滤介质、精度和应用场景的不同，主要有以下类型：

• 机械过滤器：常用于水处理预处理，填充有石英砂、无烟煤、锰砂等滤料。

  • 多介质过滤器：利用不同种类和粒径的滤料（如石英砂、无烟煤）形成多层滤层，以去除水中的悬浮物、胶体，降低水的浊度。

  • 活性炭过滤器：滤料为活性炭，主要用于吸附去除水中的色素、有机物、余氯、胶体等。

  • 锰砂过滤器：主要用于去除水中的二价铁离子。

• 保安过滤器（精密过滤器）：通常安装在反渗透、超滤等膜系统或离子交换树脂床的上游，作为后的“保险"，保护这些精密设备。其核心是滤芯，常见的有：

  • 熔喷滤芯：如PP棉滤芯，价格便宜，但在较高浊度下需经常更换。

  • 折叠滤芯：采用聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）等材料，过滤面积大，纳污能力较强。过滤精度范围广，例如聚丙烯膜(PP)滤芯的精度可在0.1-60微米之间。

  • 高流量滤芯：专为高流量、低压降设计，例如一些大几何形状褶式过滤器，单个滤芯流量高，能减少滤芯数量和使用较小的系统占地面积。

• 粗效过滤器：主要用于空气净化系统的初级过滤，例如空调和集中通风系统预过滤、大型空压机预过滤等。常见样式有板式、折叠式、袋式，过滤材料包括无纺布、尼龙网、活性碳滤材、金属孔网等。

选型考虑与维护要点

选择合适的设备并做好日常维护至关重要：

• 选型参考：需要综合考虑流体的性质和污染物的类型（例如水、空气、油类；悬浮物、铁锰、有机物等）、处理流量要求、要求的过滤精度（例如，反渗透系统前常选用5微米甚至更细的滤芯）、系统工作压力以及安装空间。

• 日常维护：

  • 机械过滤器通过反洗和正洗恢复性能。

  • 袋式过滤器、部分滤芯式过滤器（如某些熔喷滤芯）通常为可更换式，需定期更换。

  • 粗效空气过滤器可根据情况清洁后重复使用（如用温水冲洗或软毛刷加中性洗涤剂清洗），但要注意清洁方法并在损坏或效率下降时更换。

  • 定期检查压差：过滤器进出口压力差增大通常表明滤芯堵塞需处理，例如保安过滤器当压差达到设定值（如0.05~0.1MPa）时应更换滤芯。机械过滤器当压力降达到允许空间内（一般允许压力降约为0.5bar）需进行反洗。

  • 清洗与更换：

  • 滤料状态检查：对于机械过滤器，需注意避免滤料结块，以免影响过滤效果及反洗效率。

预处理设备作为流体处理系统的“前线卫士"，其合理选型、正确安装与及时维护，对保障后续主工艺设备稳定运行、延长其使用寿命及降低系统运行成本至关重要。