日期：2026-10-29浏览： 来源:利菲尔特
多介质过滤器的运行故障呈现渐进式、关联性特点，需遵循 “先运行参数、后滤料状态、再内部结构” 的排查顺序，由易到难逐层定位，减少拆机排查的工作量。
反洗是滤层再生的核心环节，参数偏差是最易出现的显性诱因。反洗强度不足、气水配比失衡、反洗时长过短，会导致滤料表面附着的杂质无法彻底剥离，逐步压实形成板结层，最终引发反洗失效；反洗强度过大、滤层膨胀率超限，则会造成滤料过度流化，不同密度的滤料相互混杂，破坏梯度分层结构，引发滤料混层。此外，反洗水泵、风机老化出力下降，阀门开度偏差，也会导致实际反洗参数偏离设计值，形成隐性故障。
滤料梯度级配是实现分级截留、保障过滤精度的基础。长期运行过程中，滤料反复摩擦碰撞会出现磨损、破碎，细颗粒含量逐步升高；同时反洗流失会导致滤层厚度减薄、有效粒径偏移。级配失衡后，滤层孔隙结构被破坏，纳污容量下降，截留精度波动，最终表现为出水悬浮物超标、过滤周期缩短。无烟煤、石英砂、锰砂三层滤料的密度差不足，也会导致反洗后无法依靠重力自动分层，加剧混层问题。
承托层位于滤层下方，由分级砾石与集水格栅组成，承担支撑滤料、均匀布水的功能，是隐蔽性最强的故障根源。长期高压反洗冲击会造成砾石移位、级配混乱，格栅锈蚀破损会形成缝隙，导致细颗粒滤料穿透流失，出水出现带砂现象；同时布水均匀性下降会进一步加剧滤层偏流、板结，形成恶性循环。承托层损坏初期无明显外在表现，往往伴随出水持续超标、滤料异常流失才会被发现。
核心表现：进出口压差持续偏高，反洗后压差下降幅度不足 30% 且快速反弹；过滤周期较设计值缩短 50% 以上；滤层表面可见压实板结层。 分步排查流程： 第一步，参数核验。调取运行台账，核对反洗强度、气水配比、反洗时长是否符合设计要求；测试反洗水泵、罗茨风机实际出力，确认是否因设备老化、阀门开度不足导致实际流量低于设计值。 第二步，布水布气检查。检查穹顶布水器、底部布气管是否堵塞、锈蚀，是否存在布水不均、局部死区，导致部分滤层无法得到有效反洗。 第三步，滤料状态检测。分层取样检测滤料表面是否被胶体、铁锰氧化物包裹硬化，形成不可逆板结层。 标准化处置方案：参数失配导致的故障，重新校准水泵与风机出力，调整阀门开度，保障气洗强度 15~18L/(m²・s)、水洗强度 10~12L/(m²・s)，控制滤层膨胀率 30%~50%；布水布气堵塞的，拆解疏通出水孔与曝气头，恢复均匀布水；轻度板结滤料采用碱洗 + 酸洗联合活化，剥离表面垢层；重度板结、活化无效的，更换表层失效滤料。
核心表现：出水浊度、悬浮物波动增大，过滤去除率下降；反洗后水质恢复周期变长；分层取样发现上下层滤料粒径混杂，无烟煤与石英砂分层界限消失。 分步排查流程： 第一步，反洗强度核验。测算实际反洗强度下的滤层膨胀率，确认是否超过 50% 的上限，过度流化导致轻重滤料相互混杂。 第二步，滤料级配检测。分层取样检测有效粒径与密度，确认是否因长期磨损导致滤料密度差缩小，无法依靠重力自动分层。 第三步，运行操作核查。确认是否存在反洗结束后快速进水、水流冲击打散滤层的操作不当问题。 标准化处置方案：反洗强度过高的，下调反洗流量，将膨胀率控制在合理区间，优化反洗结束后的慢进水程序，避免水流冲击滤层；轻度混层可通过多次规范反洗让滤料依靠重力重新分层；级配严重劣化的，筛分去除破碎细料，按设计级配补充对应粒径的滤料，恢复三层梯度结构；滤料磨损严重、密度差不足的，分层更换对应滤料。
核心表现：出水浊度、悬浮物指标持续高于设计限值，严重时可见肉眼可见颗粒物，甚至伴随滤料细砂流出；过滤初期即出现超标，反洗后无明显改善。 分步排查流程： 第一步，进水负荷核查。检测进水浊度、悬浮物浓度，确认是否存在前端预处理失效、高浊度冲击导致滤层瞬时穿透。 第二步，滤层状态检查。测量滤层总厚度，确认是否因滤料流失导致滤层厚度不足；检查滤层是否存在板结开裂、偏流短路通道。 第三步，承托层结构排查。检查底部集水系统格栅是否破损，承托层砾石是否出现级配混乱、流失，导致滤料穿透进入出水侧。 标准化处置方案：进水冲击导致的瞬时超标，强化前端预处理管控，高浊期降低运行滤速，待水质恢复后逐步提量；滤层厚度不足、滤料流失的，补充合格滤料至设计厚度；承托层损坏、格栅破损的，排空罐体后修复或更换集水格栅，按级配重新铺设承托层砾石，再回填滤料，从结构上解决滤料穿透问题。
表 1 多介质过滤器典型故障排查与处置汇总
故障类型 | 核心表现 | 核心诱因 | 标准化处置方案 |
反洗不彻底 | 压差偏高、反洗后恢复差、过滤周期短 | 反洗强度不足、布水不均、滤料板结 | 校准反洗参数、疏通布水系统、活化或更换滤料 |
滤料混层 | 出水水质波动、去除率下降、分层界限消失 | 反洗强度过大、滤料磨损、密度差不足 | 下调反洗强度、筛分补充滤料、恢复梯度级配 |
出水悬浮物超标 | 出水 SS / 浊度超标、偶发带砂 | 进水冲击、滤层失效、承托层破损 | 管控进水负荷、修复滤层、重建承托层结构 |
建立 “停机核验 - 检测评估 - 分项整改 - 调试验收 - 台账归档” 的标准化处置流程：
1. 停机核验：停机排空后检查滤层表面状态、布水系统完整性，初步排查显性故障；
2. 检测评估：分层取样检测滤料级配、有效粒径、破损率，检测承托层级配与完整性，测试反洗系统实际出力；
3. 分项整改：根据检测结果，针对性开展参数校准、滤料补充筛分、承托层修复等工作；
4. 调试验收：整改完成后通水调试，检测反洗效果、出水水质、运行压差，验证整改效果；
5. 台账归档：将故障情况、检测数据、整改措施、验收结果录入设备运维档案，形成长效运维依据。
1. 反洗参数校准：气水联合反洗严格执行三阶段控制，气洗松动滤层、气水混洗悬浮杂质、水洗漂洗排污；每季度校准一次反洗流量与压力，保障实际出力匹配设计要求。
2. 滤料级配维护：每半年分层取样检测滤料级配，滤料年补充率控制在 5%~10%，及时筛除破碎细料，补充合格滤料，维持梯度分层结构。
3. 承托层定期检查：每年排空检查一次承托层状态，出现砾石移位、级配混乱时及时整理修复，格栅破损立即更换，从根源防范滤料流失。
每日记录进出水压差、出水浊度、过滤周期，出现异常波动及时排查；每周观察反洗排水状态，判断是否存在滤料流失、反洗不彻底迹象；每季度开展一次滤料表层检查，评估板结趋势；每年开展一次全面拆机检测，排查结构性隐患。《工业水处理》相关研究表明，规范的日常巡检与预防性维护，可使多介质过滤器平均使用寿命延长 40% 以上，全生命周期运维成本降低 35%<sup>[2]</sup>。
河南某乡镇集中供水站，配置 3 台多介质过滤器，单台处理流量 50m³/h，原水为水库地表水，服务周边 2.1 万村民。运行 3 年后出现三类故障：一是反洗后压差下降不明显，过滤周期从 24 小时缩短至 8 小时；二是出水悬浮物波动大，雨季峰值可达 15mg/L，超出生活饮用水标准；三是偶发出水带细砂现象，引发村民用水投诉。
1. 参数维度：反洗水泵密封老化导致出力下降，实际水洗强度仅为设计值的 65%；布气管路局部堵塞，气洗强度不足，滤层无法充分流化，杂质持续累积板结。
2. 滤料维度：分层取样发现无烟煤与石英砂局部混层，表层滤料被胶体与铁锰氧化物包裹板结，滤料破损率达 18%，级配严重劣化。
3. 结构维度：底部集水格栅局部锈蚀破损，承托层砾石移位，部分细滤料穿透进入出水侧，导致出水带砂与悬浮物超标。
针对性实施三项整改：一是校准反洗系统，更换水泵密封件、疏通布气管路，重新标定反洗参数，控制滤层膨胀率 40%；二是修复滤料级配，筛分去除破碎失效滤料，补充无烟煤与石英砂，恢复三层梯度级配，总厚度 1200mm；三是重建承托层，更换锈蚀格栅，按级配重新铺设四级砾石承托层，恢复支撑与布水功能。 整改后连续运行 6 个月，各项指标显著改善：过滤周期恢复至 22 小时，接近设计值；出水悬浮物稳定在 2~4mg/L，浊度≤0.8NTU，完全符合生活饮用水标准；出水带砂现象彻底消除。经测算，整改后年减少滤料更换、水质整改、人工运维等成本约 9.2 万元，设备投资回收期约 9 个月，长效运行效益显著。
1. 反洗强度越大过滤效果越好吗？ 答：不是。反洗强度过低会导致滤层再生不彻底、逐步板结；强度过高则会造成滤料混层、破碎流失，反而破坏过滤结构。需将滤层膨胀率控制在 30%~50% 的合理区间，兼顾再生效果与滤料稳定性。
2. 滤料出现混层必须全部更换吗？ 答：不一定。轻度混层可通过调整反洗强度、规范反洗流程，让滤料依靠密度差重新分层；仅当滤料严重磨损破碎、级配完全失效时，才需要分层更换或整体更换滤料。
3. 出水带砂一定是承托层损坏吗？ 答：不一定。滤速过高导致滤层穿透、反洗强度过大造成细滤料流失，也会出现短时出水带砂；需结合滤层厚度检测、拆机检查承托层结构，才能准确定位根因。
4. 多介质过滤器多久需要检测一次滤料级配？ 答：常规工况下每半年分层取样检测一次；高浊度、高铁锰水质场景每季度检测一次，及时掌握滤料磨损、破损情况，按需补充调整，维持过滤效能。
5. 气水联合反洗比单一水反洗优势在哪里？ 答：气洗产生的气流剪切力更强，可有效松动压实滤层、剥离附着黏泥，整体再生效果较单一水反洗提升 40% 以上；同时反洗耗水量减少 30% 以上，滤料使用寿命更长，更适配高胶体、高悬浮物的复杂水质工况。
[1] 中国城镇供水排水协会. 2024 年城镇供水过滤装备运维白皮书 [R]. 北京：中国城镇供水排水协会，2024.
[2] 张军，李涛。多介质滤池滤层失效机理与运维优化技术研究 [J]. 工业水处理，2023, 43 (10): 89-94.
[3] 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.
[4] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司。多介质过滤器产品运维手册 [EB/OL]. https://www.lefilter.com.cn, 2026.
[5] 新乡市利菲尔特滤器股份有限公司。某乡镇供水站多介质过滤器整改项目案例 [EB/OL]. https://www.lefilter.com.cn, 2026.
