两级反渗透纯水设备的预处理系统中，石英砂过滤器和活性炭过滤器的工作原理有何不同？

在两级反渗透纯水设备的预处理系统中，石英砂过滤器和活性炭过滤器虽均为预处理核心设备，但工作原理、作用对象和净化机制差异显著。

一、石英砂过滤器的工作原理

石英砂过滤器（又称多介质过滤器）主要通过物理截留与筛分作用去除水中的悬浮物、胶体、颗粒物等机械杂质，核心是利用石英砂的层级孔隙结构实现 “分级过滤”。

1、滤料特性：滤料通常为不同粒径的石英砂（上层粗砂、下层细砂，部分会搭配无烟煤、石榴石等），粒径从 0.5mm 到 2mm 不等，形成 “上粗下细” 的梯度分布。

2、净化机制：

2.1、当原水流经滤层时，大颗粒杂质（如泥沙、铁锈、藻类）首先被上层粗砂截留；

2.2、较小的悬浮物和胶体在流经下层细砂时，因滤料间隙变小被进一步拦截；

2.3、部分胶体因滤料表面的微弱吸附力（范德华力）被附着去除。

3、核心作用：降低水的浊度（通常可将浊度从原水的 10-20NTU 降至 1NTU 以下），减少后续活性炭过滤器和 RO 膜的污染风险。

二、活性炭过滤器的工作原理

活性炭过滤器主要通过吸附作用去除水中的有机物、余氯、异色异味等溶解性杂质，核心是利用活性炭的多孔结构和表面化学特性实现 “分子级净化”。

1、滤料特性：滤料为颗粒状活性炭（如椰壳炭、煤质炭），具有极高的比表面积（500-1500㎡/g）和丰富的微孔、中孔结构，表面含有羟基、羧基等官能团。

2、净化机制：

2.1、物理吸附：水中的有机物（如腐殖酸、农药残留）、异色异味分子因范德华力被吸附在活性炭的微孔内，随水流经滤层时被截留；

2.2、化学吸附：活性炭表面的官能团可与水中的余氯（Cl₂、HClO）发生化学反应（如 Cl₂ + C + H₂O → CO₂ + HCl），将强氧化性的余氯转化为无害的氯离子，避免 RO 膜被氧化降解；

2.3、辅助作用：活性炭的多孔结构也能吸附部分胶体和微生物，进一步降低水的 SDI（污染指数）。

3、核心作用：去除余氯（从原水 0.5-1mg/L 降至≤0.05mg/L）、降低 COD（化学需氧量）、消除异色异味，为 RO 膜提供 “无氧化、低有机物” 的进水环境。