淺層砂過濾器是一種以石英砂（或其他惰性濾料）為過濾介質，通過淺層濾料層（通常濾料厚度 300-500mm） 截留水中懸浮物的過濾設備，其核心特點是過濾速度快、占地面積小、可自動化反洗，廣泛應用于水質要求不極致但需高效過濾的場景（如循環水、灌溉、預處理等）。以下是其工作原理的詳細說明：
一、核心結構
淺層砂過濾器通常由多個單元濾罐（可并聯或串聯）組成，單個濾罐內部結構包括：
濾罐殼體：承壓容器（材質多為玻璃鋼、碳鋼襯膠或不銹鋼）。
濾料層：上層為細石英砂（粒徑 0.8-1.2mm），下層為粗石英砂或礫石（起承托作用，防止細砂流失），總厚度較薄（300-500mm，區別于傳統厚層砂濾器的 800-1200mm）。
布水 / 集水系統：濾罐底部設多孔板或濾帽，用于均勻分配進水和收集過濾后的清水；頂部設布水器，使原水平穩流入濾料層。
反洗裝置：通常為氣動或電動閥門控制，用于反洗時的水流反向沖洗和排水。
二、過濾過程（工作狀態）
進水階段：
原水（含懸浮物、泥沙、膠體等）通過管道進入濾罐，經頂部布水器均勻分布在濾料層表面，自上而下滲透穿過淺層砂濾料。
截留雜質：
水流中的懸浮物通過機械篩分（濾料間隙阻擋大顆粒）、吸附（濾料表面黏附細小顆粒）、沉淀（水流速度降低導致顆粒沉降） 等作用被濾料截留，清水則通過底部集水系統流出，進入后續工序（如循環系統、用水點）。
連續過濾：
由于濾料層較薄，過濾速度較快（通常 15-25m/h，遠高于傳統砂濾器的 8-12m/h），且多個濾罐可并聯運行，總處理量可靈活調節，滿足大流量需求。
三、反洗過程（再生狀態）
當濾料截留雜質達到一定量時（表現為進出口壓差升高，通常設定壓差 0.05-0.1MPa），過濾器自動進入反洗狀態，單個濾罐反洗時不影響其他濾罐運行（保證系統連續供水），步驟如下：
排水：打開濾罐排水閥，排出罐內部分存水，降低濾料層上方水壓。
氣洗（可選）：部分設備會先通入壓縮空氣，通過氣流擾動濾料層，使截留的雜質松動（尤其適用于黏性雜質）。
水洗：關閉進水閥，打開反洗進水閥，清水從濾罐底部集水系統反向流入，自下而上沖洗濾料層，使濾料顆粒相互摩擦碰撞，將截留的雜質沖刷下來，隨反洗廢水從頂部排水口排出。
正洗（可選）：反洗結束后，短暫通入正向水流，使濾料層重新鋪平，恢復過濾狀態，避免反洗殘留雜質影響出水水質。
反洗時間通常為 1-5 分鐘，自動化程度高（通過壓差或時間控制），無需人工干預。
四、適用場景與局限性
