浅层砂过滤器的核心工作原理是滤料层的机械截留 + 吸附作用，依托厚度仅500mm的石英砂浅层滤料层，实现水中悬浮物、胶体、泥沙等杂质的快速过滤，整体分为过滤（工作）和反洗（再生）两个核心阶段，部分设备还包含正洗环节，且多罐并联设备可实现一用一洗、连续供水，以下是分阶段的详细工作流程，附核心结构的配合逻辑：

一、核心结构基础（支撑过滤 / 反洗流程）

先明确核心组成，各部件直接配合完成工艺切换，也是流程实现的关键：

1. 滤罐：承压罐体，为过滤提供密闭空间，单罐直径多为 0.5~3m，适配不同处理流量；

2. 浅层滤料层：核心为石英砂（粒径 0.8~2.0mm），部分可搭配无烟煤，厚度远薄于传统砂滤器（传统多 500mm 以上），是快速过滤的核心；

3. 布水 / 集水装置：罐内上下端的多孔板 / 水帽，实现进水均匀布水、出水均匀集水，同时防止滤料流失；

4. 控制阀组：含进水阀、出水阀、反洗进水阀、反洗排水阀，手动 / 自动控制阀门切换，实现过滤 / 反洗模式转换；

5. 压差 / 时间控制器：自动化核心，通过监测滤罐进出口压差（核心判定指标）或设定运行时间，自动触发反洗，无需人工值守。

二、核心工作阶段 1：过滤（正常工作状态）

这是设备的常规运行阶段，核心是水自上而下、杂质被滤料层截留，流程简单且高效，适配大流量连续供水：

1. 进水布水：待处理水（浊度＜50NTU）通过进水阀进入滤罐顶部，经布水装置均匀分散后，自上而下缓慢穿过浅层石英砂滤料层；

2. 杂质截留：水流通过滤料层时，水中的悬浮物、泥沙、胶体等杂质，通过机械筛滤（大颗粒被滤料间隙卡住）、接触絮凝（小颗粒吸附在滤料表面形成絮体）、重力沉降（杂质在滤料间隙中沉降）三种作用，被快速截留并吸附在滤料层表面及浅层间隙中；

3. 清水出水：去除杂质后的清水，穿过滤料层后经底部集水装置收集，通过出水阀排出，即为过滤后的达标水，可直接回用或进入后续工艺。

关键运行指标：过滤速度远快于传统砂滤器，可达10~30m/h（传统多 5~10m/h）；正常运行时，滤罐进出口压差为0.03~0.05MPa，当压差升高至0.08~0.1MPa（或达到设定运行时间，如 8~24h），说明滤料层被杂质堵塞，需立即启动反洗。

三、核心工作阶段 2：反洗（滤料再生状态）

反洗是恢复滤料过滤能力的关键，核心是水自下而上反向冲刷 + 滤料流化，将截留的杂质从滤料层中剥离并排出，流程短、耗水少（反洗耗水量仅为过滤水量的0.5%~2%），是浅层砂过滤器的核心优势：

1. 模式切换：控制器触发反洗后，自动关闭进水阀、出水阀，同时打开反洗进水阀、反洗排水阀，完成过滤→反洗的阀门切换；

2. 反向进水流化：达标清水（多为过滤后的出水，无需额外清水源）通过反洗进水阀从滤罐底部进入，经集水装置均匀布水后，自下而上冲刷滤料层；水流速度控制在15~25m/h，使滤料层整体轻微流化、悬浮起来（滤料层膨胀率 15%~30%），滤料颗粒之间产生剧烈碰撞、摩擦；

3. 杂质剥离排出：滤料颗粒的碰撞摩擦，将表面及间隙中截留的杂质彻底剥离，形成 “杂质 + 水” 的混合污水，经顶部布水装置收集后，通过反洗排水阀排出罐外；

4. 反洗停止：反洗时间控制在1~3min（浅层滤料层杂质附着浅，无需长时间冲刷），达到设定时间后，关闭反洗进水阀、反洗排水阀，反洗阶段结束。

四、多罐并联设备的连续供水

工业循环水、市政供水等大流量场景多采用2 罐及以上并联设计，通过控制阀组的联动控制，实现过滤与反洗的交替进行。