随着水资源管理日益严格，工业雨水回收利用成为降本增效与环保合规的关键举措。然而，屋面及场区雨水成分复杂，含有泥沙、树叶、油污、悬浮物等，必须经过有效预处理。其中，离心过滤器与砂石过滤器的级联组合，因其高效、稳定、低运行成本的特点，成为工业雨水预处理的主流工艺之一。
雨水水质特性与预处理挑战
工业区雨水主要污染物包括：
粗大杂质：树叶、塑料片、颗粒等，易堵塞管道与泵。
高密度颗粒：屋面冲刷下的泥沙、金属屑、磨损颗粒等。
悬浮物与胶体：粉尘、粘土、有机物等形成的浊度。
轻质污染物：油脂、烃类薄膜（来自场地跑冒滴漏）。
预处理目标：去除前三类污染物，为后续消毒、或更深度的处理（如膜过滤）提供合格进水。
级联工艺：“离心除渣 + 砂石净化”
一个典型且高效的工艺流程为：
雨水收集 → 格栅/弃流装置 → 调节池 → 离心过滤器 → 砂石过滤器 → 清水池/后续处理
第一级：离心过滤器 —— 高效除砂与粗颗粒去除
角色定位：物理分离的“先锋”。
核心作用：
去除高密度颗粒：高效分离雨水中密度大于水的泥沙、金属屑等（通常>74微米），保护后续水泵、管道及砂石过滤器滤床免受磨损和快速堵塞。
初步均质：对来自调节池的、可能含有沉淀污泥的雨水进行预搅拌和均质，避免大块沉积物直接冲击后续单元。
在本工艺中的优势：
无耗材，维护简单：面对雨水中可能夹杂的硬质颗粒，无需担心滤网破损，只需定期排沙。
抗冲击负荷强：可应对初期降雨带来的高浓度悬浮固体冲击。
几乎无运行能耗：依靠进水余压工作。
第二级：砂石过滤器 —— 深度净化与悬浮物去除
角色定位：深度过滤的“主力”。
核心作用：
深度去除悬浮物：截留离心过滤器无法去除的细砂、粉砂、胶体等，显著降低出水浊度。
吸附与截留：滤料表面的生物膜和电荷作用可部分吸附去除雨水中的有机物、部分重金属离子和胶体物质。
水质稳定：提供稳定的过滤出水，满足绿化、冲洗、冷却塔补水等回用标准。
在本工艺中的优势：
容污能力大：可有效应对降雨间歇期后，调节池中可能累积的较高浓度悬浮物。
运行可靠：技术成熟，对进水水质波动有一定缓冲能力。
多功能性：可通过调整滤料（如改用活性滤料）增强对特定污染物的去除效果。
级联应用的协同效益
保护与延长寿命：离心过滤器去除了绝大部分磨损性颗粒，极大减少了砂石过滤器滤料的磨损和板结风险，延长了滤料更换周期。
优化运行成本：离心过滤器的“粗筛”作用，降低了砂石过滤器的悬浮物负荷，从而显著延长了其反冲洗周期，节约了大量反冲洗用水（这是砂石过滤器主要的运行成本）。
提升系统稳定性：两级过滤保障了出水水质的可靠性。即使在前端离心过滤器因故短时失效时，砂石过滤器仍能提供一定程度的保护，增加了系统冗余度。
降低整体投资：相比直接使用更高精度的过滤设备（如超滤），此组合工艺投资更低，运行维护更简单，更适合对成本敏感的工业回用场景。
设计与运行要点
离心过滤器选型：根据水泵流量和预期最大含沙量选择型号。建议并联安装，一用一备或轮流工作，确保排沙期间不中断过滤。
砂石过滤器设计：滤速宜取中下限（如8-10 m/h），以保证过滤效果。反冲洗建议采用气水联合冲洗，效果更佳。
自动化控制：砂石过滤器应采用自动反冲洗，触发条件可为“时间+压差”。可设置与调节池液位、水泵联锁。
弃流与调节：级联过滤前必须有完善的初期雨水弃流装置和足够容积的调节池，以均化水质水量，避免冲击负荷。
结论：在工业雨水回收利用系统中，采用“离心过滤器 + 砂石过滤器”的级联预处理工艺，充分发挥了前者高效除砂、免维护和后者深度净化、适应性强的双重优势。该组合以合理的投资和较低的运行成本，有效解决了雨水中的颗粒物污染问题，为后续的安全回用提供了可靠保障，是实现工业雨水资源化利用的经济高效之选。
