重力无阀过滤器工作原理与工艺特点解析

重力无阀过滤器由制造厂预制并组焊成若干部分，运至现场后由制造厂人员继续焊接，经再次防腐后交付施工单位接管，装填滤料后即可投入试用和运行。这种工厂化生产模式大大缩短了施工周期，且不受施工季节影响。设备以无毒涂料防腐，确保水质安全。

适用范围

重力无阀过滤器广泛应用于以下领域：

• 地表水净化，如大中小型景观水、人工河湖、喷泉瀑布等循环水的过滤；
• 地下水除铁除锰；
• 旁流水旁流过滤；
• 生产废水去除悬浮杂质；
• 有机污水经生化处理、二次沉淀池处理之后的后续过滤；
• 室内游泳池水的过滤。

该系列产品中小规格采用方形、平顶顶盖，大规格采用圆形、拱顶顶盖，卫生防护条件好，可露天设置。与钢筋混凝土滤池相比，自重小，可采用沥青砂柔性基础。

设备工艺

重力无阀过滤器采用小阻力排水系统，正向、重力式过滤，以自身清水区的水量，在虹吸水头作用下进行反冲洗，因此无须像高速过滤器、中速过滤器、机械过滤器以及普通快滤池那样必须设置反冲洗泵或反冲洗水塔。过滤罐内采用较多根数的冲清水管，并布置在各自所在面积图形的形心轴处，因此反冲洗水配水均匀。滤后水在清水区采用多脚集水槽收集，过滤罐就位后对集水槽堰顶水平程度适应能力强，可均匀集水。

在较大规格产品中，与国标图的钢筋混凝土重力式无阀滤池相比，增加了三座式系列（即一座过滤器反冲洗时，由同一组的三座过滤罐供给反冲洗水量）。期终水头损失最大控制值在国标图的1.7m基础上，增加了1.5m和1.9m两个档次，为净水厂设计的高程布置提供了方便选择。

设备特点

重力无阀过滤器的工艺特点如下：

• 运行时，过滤、投入反冲洗、终止反冲洗、恢复下一周期过滤均自动进行，这种自动属于水力自动，由水力过程形成，无须人员看管。
• 进水、出水、反冲洗水的供水、反冲洗废水的排除都无须阀门控制，不需设置如高速过滤器、中速过滤器、机械过滤器以及普通快滤池（均需设四个以上阀门）那样的阀门系统，也无需安装需要精心维护的时间程序控制仪表或过程程序控制仪表。
• 但在进水罐上应设置阀门，供初次投用时使用，均衡数座过滤罐的进水量；在同组连通管上需配置阀门，供轮换检修时停止进水用。

该过滤器主要利用虹吸原理进行定期反冲洗，进水出水、冲洗及排水均不用阀门，靠水力作用自动运行。

工作原理及流程

原水经过水管进入滤池，通过滤层自上而下过滤，后进入存水箱，充满后通过出水管入清水池。滤层不断截留悬浮物，造成阻力增加，促使虹吸管内的水位不断升高。当水位达到虹吸辅助管管口时，水自该管落下，通过抽气管带走虹吸下降管中的空气，当真空度达到一定值时，便发生虹吸作用，使水自下而上通过滤层对滤料进行反冲洗。当冲洗水箱水面下降至虹吸破坏管时，空气进入虹吸管，破坏虹吸作用，反冲洗结束，过滤重新开始。

过滤流程

经沉淀或澄清后的清水，经配水槽和U形管进入虹吸上升管，再由顶盖内的布水挡板均匀地分配到滤料层中，水自上而下通过滤料层进行过滤，滤后水由小阻力配水装置收集后进入清水区（即出水箱）贮存，当水位上升至出水管时，滤后水自流到清水池。

反洗流程

滤池运行初时比较清洁，随着运行时间的推移，滤层表面颗粒杂质逐渐增多，水头损失随之增加，水位将沿着虹吸上升管慢慢升高。当水头损失增加到一定程度后，虹吸上升管中的水位上升到虹吸辅助管口并从辅助管口急速流下。依靠水流的挟气和射流作用及抽气管将虹吸管中的空气带走，使虹吸管形成真空，虹吸上升管中的水就大量地越过管顶沿虹吸下降管落下，即开始反冲洗过程。清水区的水经过连通管、集水区和配水装置从下而上冲洗滤料层，当清水区的水位下降到虹吸破坏装置时（约5min左右），虹吸被破坏，冲洗过程结束，过滤又重新开始。