日期：2026-10-28浏览： 来源:利菲尔特
村镇供水水源分为地表水与地下水两大类，污染物特征差异显著。地表水多取自水库、河道与塘堰，核心污染物为悬浮泥沙、胶体、植物残体与微生物，浊度波动受季节、降雨影响显著，雨季峰值可达 20NTU 以上，常规简易沉淀难以稳定控制出水浊度。浅层地下水是北方村镇的主力水源，核心污染物为溶解性二价铁、二价锰与细颗粒泥沙，铁含量普遍在 0.5~2.0mg/L，锰含量 0.2~0.8mg/L，远超饮用水标准限值；部分区域地下水同时伴随浊度超标，形成 “浊度 + 铁锰” 复合污染工况。
依据 GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》与《村镇供水工程技术规范》，村镇集中供水出水需满足核心指标：浊度≤1NTU，特殊情况≤3NTU；铁≤0.3mg/L；锰≤0.1mg/L；悬浮物≤5mg/L [2]。除水质达标外，村镇供水工程还需满足运维门槛低、运行能耗低、投资规模适中的要求，适配村级管护人员专业能力不足、运维经费有限的现实条件。
传统村镇供水多采用 “沉淀池 + 普通单层砂滤池” 工艺，存在三大核心短板：一是净化效率低，单层滤料纳污容量小，雨季高浊期易穿透，出水达标率不稳定；二是运维强度大，需定期人工清淤、翻洗滤料，每月运维工时超 30 工时，村级管护人员难以承担；三是占地规模大，重力式滤池需配套沉淀池、清水池，土建工程量大，改造周期长，难以适配分散式村镇供水的改造需求。
利菲尔特村镇供水专用多介质过滤器采用立式承压罐体结构，可选碳钢衬胶或 304 不锈钢材质，适配不同腐蚀工况；单台处理流量覆盖 5m³/h~100m³/h，可根据村镇供水规模灵活并联配置。设备内置穹顶式布水器与底部格栅集水系统，保障水流均匀分布，避免偏流冲刷滤层；配套气水联合反洗或单独水反洗系统，适配不同规模工程的配置要求；控制系统支持自动 + 手动双模式，操作界面简化，无需专业知识即可完成日常操作。
根据水源污染物特征，采用分层梯度滤料配置，不同层级承担对应净化功能，实现 “除浊 + 除铁锰” 协同净化。滤料按密度由小到大、粒径由粗到细自上而下排布，反洗后依靠重力自动分层，长期维持梯度孔隙结构。不同水源场景的滤料级配参数如下表所示。
表 1 村镇供水场景多介质过滤器滤料级配参数
水源类型 | 滤层位置 | 滤料材质 | 有效粒径 d₁₀(mm) | 滤层厚度 (mm) | 核心功能 |
地表水除浊型 | 上层 | 优质无烟煤 | 0.8~1.6 | 400~500 | 粗滤纳污，截留泥沙、胶体 |
下层 | 精制石英砂 | 0.5~1.0 | 500~600 | 精滤稳压，控制出水浊度 | |
地下水除铁锰型 | 上层 | 精制石英砂 | 0.6~1.2 | 400~500 | 截留铁锰氧化物沉淀物 |
下层 | 天然锰砂 | 0.5~1.0 | 400~500 | 接触氧化，催化去除铁锰 | |
复合污染型 | 上层 | 优质无烟煤 | 0.8~1.6 | 300~400 | 除浊纳污，截留大颗粒杂质 |
中层 | 精制石英砂 | 0.5~1.0 | 400~500 | 精滤截留，稳定出水浊度 | |
下层 | 天然锰砂 | 0.4~0.8 | 300~400 | 催化氧化，深度去除铁锰 |
针对地下水中的溶解性二价铁、二价锰，采用 “曝气接触氧化 + 锰砂过滤” 的协同工艺：原水先经曝气装置充氧，将部分二价铁氧化为三价铁氢氧化物；进入滤层后，锰砂滤料表面的二氧化锰发挥催化作用，加速剩余二价铁、二价锰的氧化反应，生成不溶性氢氧化物沉淀物，通过滤层筛分作用截留去除。滤料表面逐步形成活性滤膜后，除铁除锰效率持续提升，无需额外投加化学药剂，纯物理化学作用，运行成本低，适配村镇供水的运维能力。
针对村镇供水对运行成本敏感的特点，设备从三方面优化能耗：一是采用压力式过滤结构，可直接利用原有供水泵余压，无需额外增设提升泵；二是反洗系统优化设计，小型工程采用水射器反洗或单级反洗泵，装机功率较传统工艺降低 40% 以上；三是采用压差触发反洗逻辑，仅在滤层堵塞达到阈值时启动反洗，避免定时反洗的水资源与电能浪费，反洗耗水量仅占处理水量的 1%~2%。
适配村级管护人员专业能力不足的现状，设备做三方面简化：一是控制界面极简设计，仅设置运行、停止、反洗三个核心按键，一键操作即可完成常规操作；二是自动反洗为主、手动反洗为辅，正常工况下无需人工干预，压差或定时触发自动完成反洗；三是运维工作量极小，日常仅需每日巡查压力表、阀门状态，每月开展一次外观检查，无需人工清淤、翻洗滤料，月均运维工时不超过 5 工时，大幅降低管护人员劳动强度。
滤层下方设置分级砾石承托层，总厚度 400mm，按粒径逐级递增，防止滤料流失、保障反洗布水均匀；罐体与内部构件采用防腐材质，正常工况下使用寿命可达 15 年以上；滤料每年仅需补充 5%~10% 的自然损耗量，无需整体更换，长效运行成本低。针对村镇供电不稳定的问题，控制系统配备断电保护与重启自恢复功能，来电后自动进入正常运行状态，无需人工复位。
河南开封某县域村镇供水提升工程，覆盖 12 个行政村，设计供水规模 5000m³/d，服务人口 3.2 万人。原水为浅层地下水，核心水质问题：浊度 5~12NTU，铁 0.8~1.5mg/L，锰 0.3~0.6mg/L，属于典型的复合污染地下水。原供水站采用普通单层砂滤池，出水浊度、铁锰指标频繁超标，达标率仅 65%；且需每月人工翻洗滤料，运维工作量大，村级管护人员难以承担。
2025 年该项目实施供水提标改造，采用 “曝气接触氧化 + 多介质过滤器” 工艺，配置 6 台利菲尔特多介质过滤器，单台额定流量 35m³/h，一用一备分组运行。滤料采用三层复合级配：上层 350mm 无烟煤，中层 450mm 石英砂，下层 300mm 天然锰砂；反洗采用压差 + 定时双模式，压差阈值 0.06MPa，定时反洗周期 24 小时；配套简化操作界面，对村级管护人员开展 1 天实操培训即可独立操作。
改造后连续运行 6 个月，各项水质与运维指标显著改善，对比如下表所示。
表 2 项目改造前后运行指标对比
监测项目 | 改造前 | 改造后 | 变化幅度 |
出水浊度 (NTU) | 2.5~4.0 | 0.3~0.8 | 下降 80% 以上 |
出水铁含量 (mg/L) | 0.5~1.2 | 0.1~0.25 | 下降 75% 以上 |
出水锰含量 (mg/L) | 0.2~0.5 | 0.05~0.08 | 下降 75% 以上 |
水质达标率 | 65% | 99.2% | 提升 34.2 个百分点 |
月均运维工时 | 32 工时 | 4 工时 | 下降 87.5% |
吨水运行成本 (元) | 0.32 | 0.18 | 下降 43.75% |
经测算，改造后水质稳定达到生活饮用水卫生标准，年减少运维人工、药剂等成本合计约 18 万元，设备投资回收期约 2.3 年。运行初期曾出现锰去除效果不稳定的问题，技术团队优化曝气充氧时长，将曝气强度提升 15%，同时调整反洗周期至 18 小时，配合滤料活化操作，两周后锰指标稳定达标，系统运行可靠性进一步提升。
1. 多介质过滤器可以直接去除地下水中的铁锰吗？ 答：不能直接去除溶解性铁锰。需配套曝气充氧工艺，将二价铁锰氧化为不溶性氢氧化物沉淀物，再通过多介质滤层截留去除；锰砂滤料可发挥催化氧化作用，提升去除效率。仅含悬浮物、浊度超标的地表水，可直接过滤净化。
2. 村镇没有专业运维人员，设备操作复杂吗？ 答：不复杂。设备针对村镇场景做了极简操作设计，正常工况下自动运行，无需人工干预；日常仅需巡查压力表状态，反洗可自动触发；操作界面仅保留核心按键，普通管护人员经简单培训即可独立操作。
3. 滤料多久需要整体更换一次？ 答：正常工况下，无烟煤与石英砂滤料使用寿命 5~8 年，锰砂滤料除铁锰能力逐步衰减，使用寿命 3~5 年；每年仅需补充 5%~10% 的自然损耗量，无需整体更换。当出水水质持续超标且反洗后无法恢复时，再按需分层更换对应滤料。
4. 北方冬季低温环境设备能正常运行吗？ 答：可以。设备可安装在室内或保温井内，冬季停运时排空内部存水即可防冻；正常运行时水体流动，不会出现冻堵问题。寒冷地区可定制保温层与伴热装置，保障冬季稳定运行。
5. 村镇供水改造需要大规模土建施工吗？ 答：不需要。多介质过滤器为模块化承压设备，仅需平整硬化基础即可安装，无需建设大型滤池与沉淀池，土建工程量较传统重力滤池减少 70% 以上，施工周期短，适合村镇供水站的提标改造。
[1] 张庆华，李娜。我国村镇集中供水水质现状与提标技术路径研究 [J]. 中国农村水利水电，2024 (3): 12-17.
[2] 中华人民共和国国家卫生健康委员会. GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准 [S]. 北京：中国标准出版社，2022.
[3] 中华人民共和国水利部. SL 310-2019 村镇供水工程技术规范 [S]. 北京：中国水利水电出版社，2019.
[4] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司。村镇供水专用多介质过滤器产品技术手册 [EB/OL]. https://www.lefilter.com.cn, 2026.
[5] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司。某县域村镇供水提标改造项目案例 [EB/OL]. https://www.lefilter.com.cn, 2026.
