日期:2026-09-23浏览: 来源:利菲尔特
利菲尔特 LY 系列叶片过滤器采用立式承压罐体结构,主要由过滤罐体、滤叶组件、布水装置、集水装置、压缩空气进气系统、上部振动驱动机构、底部集渣排渣组件及 PLC 控制系统构成。核心过滤单元为多片平行堆叠的圆形滤叶,滤叶采用不锈钢骨架支撑,表面覆盖不锈钢编织网或楔形丝滤网,过滤精度覆盖 20μm~500μm;滤叶内部为中空集水腔,所有滤叶的集水腔连通至中心集水总管,形成完整的出水通路。单台设备处理流量覆盖 50m³/h~1000m³/h,可通过多台设备并联实现处理能力的任意扩容,适配不同规模的水处理系统。
过滤工况下,待处理水体由罐体下部进水口布水后,均匀进入滤叶间隙区域,水体由滤叶外侧透过滤网进入滤叶内腔,固体杂质被截留在滤网外表面,逐渐形成致密滤饼层;洁净水体沿滤叶内腔汇入中心集水总管,由上部出水口排出进入下游系统。随着滤叶表面截留的杂质增多,进出口压差逐渐升高,过滤阻力同步增大。
当进出口压差达到设定阈值(通常为 0.05~0.08MPa)或达到预设定时周期时,系统自动启动反洗程序。反洗采用气体正吹干燥 + 上部振动排渣的工艺路线:首先关闭进出水阀门,开启压缩空气进气阀,干燥压缩空气沿集水总管反向进入滤叶内腔,由内向外正吹穿透滤层,利用气压差使滤饼快速脱水干燥、从滤网表面整体剥离;同步启动罐体顶部的振动驱动机构,带动滤叶组件产生小幅高频振动,使干燥后的滤饼碎屑完全脱落,在重力作用下沉降至罐体底部的集渣区,最终通过排渣阀以干渣形式集中排出。反洗完成后关闭进气阀与振动机构,开启进出水阀恢复正常过滤,单次反洗耗时仅 1~2 分钟。《工业水处理》2024 年发布的气助反洗过滤技术研究表明,气体正吹 + 振动排渣的反洗方式,滤饼剥离率可达 98% 以上,反洗耗水量仅为水反洗方式的 5% 以内,排渣含水率低于 30%,大幅减少后续污泥处置成本 [1]。
相较于传统过滤设备,叶片过滤器具备五大核心技术优势。一是纳污容量大,多滤叶平行堆叠结构大幅提升有效过滤面积,滤层表面可形成均匀滤饼,纳污量是普通滤芯过滤器的 2~3 倍,反洗周期显著延长,减少频繁反洗带来的运行损耗。二是连续运行适配性强,反洗过程短暂,单台设备可快速完成再生,并联系统可实现单台反洗、其余运行,整体系统供水波动小,完全适配工业连续生产工况。三是反洗耗水极低、渣体易处置,采用气体正吹干燥为主的反洗方式,反洗过程几乎不消耗工艺水,反洗废水排放量较传统水反洗设备减少 90% 以上;排出的滤饼为干渣状态,含水率低,可直接外运处置,无需额外污泥脱水处理,大幅降低二次污染与处置成本。四是滤层再生彻底、抗板结能力强,气压正吹结合高频振动,可彻底剥离黏性、高浓度杂质形成的滤饼,避免传统水反洗易出现的滤层板结、杂质残留问题,尤其适配高悬浮物、高黏性的复杂水质工况。五是结构稳定维护简便,不锈钢滤叶机械强度高,耐磨损、不易破损,正常工况下使用寿命可达 3~5 年;滤叶更换操作便捷,振动机构与气路组件结构简单,日常维护工作量远小于传统过滤设备。
叶片过滤器选型需遵循 “需求匹配、适度余量、经济运行” 的基本原则,围绕五大核心参数逐项验证,避免盲目高配或低配。
过滤精度是选型的核心指标,需根据出水水质要求与下游设备保护需求确定,并非精度越高越好。精度过高会导致纳污量下降、反洗频繁、运行成本上升;精度过低则无法达到预期过滤效果。根据 GB 50050-2017《工业循环冷却水处理设计规范》要求,循环冷却水旁滤处理后悬浮物浓度应≤10mg/L,对应过滤精度宜选用 50~80μm [2]。典型场景精度匹配为:工业循环冷却水旁滤选用 50~100μm;反渗透、超滤膜系统前置保护选用 20~50μm;地表水、地下水原水预处理选用 100~200μm;工业废水深度处理选用 30~80μm。
处理流量选型需以系统额定流量为基准,取 1.1~1.2 倍的安全余量作为设备额定处理量,同时核算峰值流量与流量波动范围。流量选型过大时,实际运行滤速远低于设计值,水流剪切力不足,固体颗粒易沉积板结,反洗效果下降,同时设备采购成本上升;流量选型过小时,滤叶负荷过高,滤速超过设计阈值,不仅出水水质下降,还会加剧滤网冲刷磨损,缩短使用寿命。对于流量波动较大的工况,可采用多台并联方案,按需投运过滤单元,维持单台设备最优运行工况。
介质腐蚀性与杂质特性决定设备材质与滤网选型。中性水介质可选用 304 不锈钢材质;含氯离子、弱腐蚀介质选用 316L 不锈钢材质;强腐蚀、酸碱介质选用衬胶罐体或特殊合金材质。杂质特性方面,硬质颗粒为主的工况优先选用楔形丝滤网,耐磨性能好;纤维、黏性杂质为主的工况选用编织网滤网,配合气体正吹振动结构避免堵塞;高悬浮物、高渣量工况优先选用气体正吹排渣结构,提升再生效果与运行经济性。高温工况需匹配耐高温密封件与滤网,常规设备设计温度为 0~120℃,超出范围需定制专项配置。
反洗方式优先选用气体正吹 + 振动排渣结构,适配高悬浮物、需控制反洗废水排放量、渣体需干化处置的工况;低杂质负荷、对排水要求不高的工况可选用常规水反洗结构。控制方式推荐选用压差 + 定时双模式控制,以压差触发为主保障过滤性能,以定时触发为辅避免长期低负荷下的杂质干结板结。气源参数需匹配设备要求,常规反洗压缩空气压力宜为 0.4~0.6MPa,单台设备单次反洗耗气量根据滤叶面积确定,需保障现场气源压力与流量稳定。
根据现场场地条件与管路布局,选择立式或卧式安装结构。立式结构占地面积小,适合场地受限场景;卧式结构滤叶排布更均匀,排渣效果更优,适合大流量、高杂质工况。接口法兰压力等级需与工艺管路匹配,常规设备设计压力为 1.0~1.6MPa,高压工况需定制加强罐体。
叶片过滤器适配性强,可覆盖工业水处理全流程的多个关键节点。在工业循环冷却水旁滤场景,可去除水中泥沙、腐蚀产物与微生物黏泥,延缓换热器结垢速率,广泛应用于钢铁、电力、石化行业;在原水与工艺水预处理场景,可去除泥沙、胶体与悬浮物,保护下游膜元件与精密仪表,适用于纯水制备、工艺给水系统;在工业废水深度处理场景,可去除生化处理后的活性污泥絮体与细小悬浮物,保障出水达标排放或回用;在矿山、烧结等高悬浮物废水场景,凭借干渣排卸优势,可大幅降低废水与污泥处置成本,是高污染负荷工况的优选方案。
河北某钢铁厂烧结循环水系统,设计循环水量 2000m³/h,原采用普通网式水反洗过滤器进行旁滤处理,旁滤量 200m³/h。运行中暴露出三大核心问题:一是纳污量不足,每 4 小时触发一次反洗,反洗耗水量大,年反洗耗水超 12 万吨,反洗废水需额外处理,处置成本高;二是出水水质波动大,悬浮物浓度 15~25mg/L,喷淋喷嘴堵塞频发,每月需停机清理 2 次;三是滤网易板结,高浓度烧结粉煤杂质易黏附堵塞,平均每 6 个月需整体更换滤网,运维成本高。
2025 年该厂引入利菲尔特 LY 系列叶片过滤器共 2 台,单台设计处理量 120m³/h,总旁滤量 240m³/h,预留 20% 的流量余量;过滤精度选用 80μm,采用气体正吹 + 上部振动排渣的自清洗结构,配套 0.5MPa 压缩空气气源系统;采用 PLC 双模式控制系统,反洗触发采用压差为主、定时为辅的控制逻辑 [3]。
改造运行 6 个月后,各项运行指标均达到设计要求:出水悬浮物稳定在 6~9mg/L,满足 GB 50050 规范要求,喷淋喷嘴堵塞故障减少 80% 以上;反洗周期延长至 12 小时左右,反洗过程几乎不消耗工艺水,年减少反洗废水约 11.5 万吨,大幅降低废水处置成本;排出滤饼为干渣状态,可直接随烧结废渣一并外运处置,无需额外脱水处理;滤叶无明显板结与磨损,预计使用寿命可达 3 年以上,年综合运维成本降低 52%。
针对运行初期烧结煤粉灰含量高、部分细粉嵌入滤网孔隙的问题,利菲尔特技术团队给出针对性优化方案:在过滤器进水端增设微量混凝加药点,投加聚合氯化铝形成微絮凝体,提升滤层截留效果,避免细粉嵌入;同时优化反洗参数,在常规气压正吹基础上,增加 10 秒的脉冲气洗流程,配合振动机构高频振动,强化深层孔隙杂质剥离效果。优化后,滤层压差上升周期延长 40%,设备运行稳定性显著提升。
一是盲目选择高精度,忽略运行经济性。精度过高会导致纳污量下降、反洗频繁,全生命周期成本大幅上升。二是仅关注名义流量,忽略有效过滤面积。部分设备标称流量高但滤叶面积不足,实际运行滤速超标,出水水质与寿命均受影响。三是忽视气源条件,反洗系统匹配不足。部分场景选型时未核算现场压缩空气压力与流量,导致反洗强度不足,滤饼剥离不彻底,长期运行造成滤层板结。
第一,采用全生命周期成本评估。综合考量设备采购成本、运行能耗、耗水成本、耗材成本与运维成本,选择长期经济性最优的方案,而非单一采购价最低。第二,定期开展设备维护。每 3 个月校准一次压差传感器与排渣阀动作可靠性,每 6 个月抽检滤叶磨损、密封件老化与振动机构运行状态,及时更换损坏部件;定期检查压缩空气气源压力与干燥度,避免带水带油气体进入滤层。第三,动态调整运行参数。根据进水水质与季节变化,及时调整反洗压差阈值与反洗周期,高浊度时段缩短反洗周期;气源压力波动时及时调整进气阀开度,保障反洗强度。
1. 叶片过滤器的过滤精度范围是多少? 答:根据滤网类型不同,过滤精度可在 20μm~500μm 范围内定制。工业循环冷却水旁滤通常选用 50~100μm 精度,膜系统前置保护选用 20~50μm 精度,可根据实际水质与出水要求灵活调整。
2. 反洗过程是否会消耗大量水,产生大量废水? 答:不会。设备采用气体正吹干燥 + 上部振动排渣的自清洗方式,反洗以干燥压缩空气为动力,几乎不消耗工艺水,反洗废水排放量较传统水反洗设备减少 90% 以上;排出的杂质为干渣状态,可直接外运处置,大幅降低废水与污泥处置成本。
3. 反洗过程是否会中断正常供水? 答:单台设备反洗时需短暂切换至反洗状态,耗时仅 1~2 分钟;并联系统可实现单台轮换反洗、其余设备正常供水,系统总出水流量波动小,可基本保障连续供水,适配工业连续生产工况。
4. 过滤滤叶的使用寿命有多长? 答:标准 304 不锈钢滤叶,在常规工业水处理工况下使用寿命可达 3~5 年;高磨损、强腐蚀工况使用寿命会有所缩短。规范反洗操作、定期维护可有效延长滤叶使用寿命。
5. 现有水反洗过滤系统可以改造为气吹振动式吗? 答:可以。可在保留原有罐体与滤叶组件的基础上,增设压缩空气气路系统与上部振动机构,改造为气体正吹排渣模式;改造施工周期短,可通过旁路切换实现不停产改造,改造后可大幅减少反洗废水产量。
[1] 工业水处理编辑部。气助反洗过滤技术性能与应用研究 [J]. 工业水处理,2024, 44 (9): 45-50.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50050-2017 工业循环冷却水处理设计规范 [S]. 北京:中国计划出版社,2017.
[3] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司. LY 系列叶片过滤器产品技术手册 [EB/OL]. https://www.lefilter.com, 2026.
[4] 中国城镇供水排水协会. 2024 年工业过滤设备应用现状调研报告 [R]. 北京:中国城镇供水排水协会,2024.
