关键在于重量。
介质过滤器通过反冲洗进行清洗:水泵将水自下而上压过滤床,使滤床浮起松动。水流停止后,滤料重新沉降,最重的颗粒最先沉降。
由粗到细,由轻到重。
多介质过滤器在一个滤床中叠放三种滤料。水先接触最粗、最轻的颗粒,最后接触最细、最重的颗粒,因此整个滤床深度都在发挥作用。正是石榴石层构成了这一序列的底部。
从家庭到城市。
凡是水流经可反冲洗颗粒滤料过滤器的地方,石榴石都能承担上述四种作用之一。以下所有市场,只需GRM的少数几种粒度规格即可覆盖。
| 市场 | 典型过滤器 | 石榴石所在位置 | GRM粒度规格 | 带来的益处 |
|---|---|---|---|---|
| 家庭及农场用水 | 可反冲洗罐式过滤器,用于去除泥沙、铁和锰 | 布水器处的垫层;细滤层 | 50# · 8/12 · 4/8 | 始终位于较重的除铁滤料下方;防止滤料进入控制阀;单罐即可获得更精细的出水1,11,13 |
| 泳池与水疗池 | 循环系统中的砂缸过滤器 | 砂层下方的细滤层;布水支管处的承托层 | 50# · 8/12 | 使砂缸过滤器的截留效果向滤芯过滤器水平靠近,同时保留简便的反冲洗6,7 |
| 市政饮用水 | 重力式快滤池,双层及三层滤料 | 底部细滤层;全石榴石承托层 | 50# · 80# · 8/12 · 4/8 · 2/4 | 设计滤速为普通快滤池的3.5–5倍;水头损失减少约50%2,3 |
| 污水处理与回用 | 三级处理多介质过滤器 | 细粒精滤层 | 50# | 截污更深、运行周期更长,适用于回用水质的出水6 |
| 海水淡化与反渗透 | 滤芯和膜之前的压力式多介质过滤器 | 细粒精滤层;全石榴石承托层 | 50# · 8/12 · 4/8 · 2/4 | 去除大部分5 µm及以下的颗粒,保护膜元件9 |
| 冷却塔 | 旁滤介质过滤器 | 高滤速滤床中的细滤层 | 50# | 换热器更洁净,杀菌剂用量更少;每m²过滤面积处理水量更多2,10 |
| 工艺用水与锅炉 | 离子交换和反渗透之前的多介质预处理 | 细粒精滤层;承托层 | 50# · 8/12 · 4/8 | 化学惰性、不溶于水且氯化物低,对待除盐水几乎不增加杂质12 |
| 石油天然气 | 海水注入及脱硫酸盐进水过滤器 | 细粒精滤层;全石榴石承托层 | 50# · 80# · 8/12 · 4/8 · 2/4 | 无烟煤–砂–石榴石滤床可提高脱硫酸盐撬装装置的运行率9 |
全石榴石承托层。市面少见。
每台介质过滤器都建立在分级承托层之上,承托层将滤料托在底部集水系统上方,并使反冲洗水分布均匀。这些承托层通常采用石英砾石,因为已公布的过滤用石榴石粒度规格最大只到约2.5 mm1,11。GRM破碎硬岩,因此其4/8和2/4粒度规格可提供粒径达8 mm及以上的石榴石,整个承托层都可采用石榴石。
全部十种粒度规格,覆盖滤床每一层。
过滤器设计人员以有效粒径(ES,即d10:10%的颗粒可通过的粒径)和不均匀系数(UC,d60 ÷ d10;越接近1表示颗粒越均匀)来规定滤料。GRM每种粒度规格均可作为滤料供应;高亮显示的粒度规格是分层滤床的常用选择。
| 粒度规格 | ES(d10) | UC | 在滤床中的作用 |
|---|---|---|---|
| 120# | 0.11 mm | 1.45 | 设计有要求时用作超细精滤 |
| 80# | 0.16 mm | 1.43 | 超细精滤层 |
| 50# | 0.26 mm | 1.38 | 细粒精滤层:标准多介质石榴石 |
| 20/60 | 0.23 mm | 1.98 | 级配较宽的细至中粒层 |
| 14/40 Specialty Filter | 0.65 mm | 1.82 | 承托层与细滤料之间的过渡层 |
| 36# | 0.38 mm | 2.63 | 级配较宽的中粒层 |
| 8/80 Alpha Blast | 0.25 mm | 3.40 | 级配很宽;按过滤器设计方技术规范使用 |
| 8/12 | 1.73 mm | 1.17 | 承托垫层及布水器覆盖层 |
| 4/8 | 2.58 mm | 1.55 | 替代细砾石的粗粒承托层 · 市面少见 |
| 2/4 | 5.30 mm | 1.45 | 位于底部集水系统之上的最粗承托层,替代粗砾石 · 市面少见 |
比重4.0–4.1,极少有颗粒被冲入砂层。
莫氏硬度7.5–8.0,耐受反冲洗中的磨损,使用寿命长1。
不溶于水、化学惰性,可浸出到水中的氯化物仅10–15 ppm。
所有石榴石层均来自同一来源,化学成分一致,检测数据统一。
石榴石滤料:常见问题。
为什么多介质过滤器的底层采用石榴石?
石榴石是最重的常用滤料,比重约4.0。每次反冲洗后,最重的颗粒最先沉降,因此尽管石榴石颗粒是滤床中最细的,它仍会回到底部。这样就保持了上层粗而轻、下层细而重的排列顺序。
多介质过滤器需要多大粒度的石榴石?
细粒精滤层的有效粒径通常在0.18–0.60 mm范围内。GRM 50#(有效粒径0.26 mm,不均匀系数1.38)是标准的细石榴石;80#更细。14/40构成过渡层,8/12构成承托垫层,4/8和2/4可替代承托层砾石。请遵循过滤器设计方的技术规范。
无烟煤、砂和石榴石应采用什么比例?
市政和工业滤床按厚度计通常约为55%无烟煤、30%石英砂和15%石榴石,下方为石榴石承托层。具体厚度由过滤器设计方确定。
石榴石能否替代砾石作为承托层?
可以。AWWA B100将高密度砾石与普通砾石一并列入。GRM 4/8和2/4可提供粒径达8 mm及以上的石榴石,因此整个承托层都可采用石榴石。在水中,其重量约为同粒径石英砾石的1.8倍,因此反冲洗时更不易被托起混入上层。
泳池砂缸过滤器可以使用石榴石吗?
可以。按过滤器制造商规定的厚度,先在布水支管周围铺GRM 8/12,再铺一层GRM 50#,最上层铺制造商指定的泳池过滤砂。细石榴石层可截留小至约10–20 µm的颗粒,而单用砂时约为20–40 µm。请先查阅过滤器制造商的滤料指南。
石榴石滤料可用于饮用水吗?是否经过认证?
GRM Garnet不溶于水且化学惰性,氯化物10–15 ppm。饮用水项目在欧洲通常要求通过EN 12910认证,在北美通常要求通过AWWA B100认证;请向我们索取适用于您项目的现有检测数据。
石榴石滤料多久需要更换?
石榴石硬度高(莫氏硬度7.5–8.0),在反冲洗中耐磨损,因此通常比其上方较轻的滤料使用更久。运营方会在检查结果或过滤性能表明需要时,补充或更换滤料。
技术规格与延伸阅读。
GRM Garnet的其他用途
参考资料
- Clack Corporation. Garnet filter media specification.
- Engelhardt, Hach (2012). Granular media filtration for water treatment.
- ASCE (1968). Filtration through a trimedia filter. Journal of the Sanitary Engineering Division 94(3).
- AWWA B100-25. Granular filter material.
- EN 12910:2012. Products used for treatment of water intended for human consumption: garnet.
- Carbotecnia. Garnet deep-bed filter media.
- Pool Research. Sand vs DE vs cartridge filters.
- Atomic Filters. How to choose swimming pool sand for filters.
- VWS Westgarth. Multi-media filtration.
- Water Technology (2019). Side-stream media filtration in cooling towers.
- Tohkemy. Filter garnet and support garnet.
- Ion Exchange. What is a multimedia filter.
- SoftPro. Gravel underbedding in softeners and filters.
- Graco. How to choose the right abrasive (silica sand specific gravity).
- GRM Garnet (2026). Product data sheet and size chart.
GRM Garnet数值为典型值,不构成技术规格。有效粒径和不均匀系数根据GRM粒度表计算;确定技术规格前请经实验室检测确认。饮用水项目通常要求通过EN 129105或AWWA B1004认证。除非另有说明,第三方数据描述的是石榴石的总体情况,而非GRM Garnet。