一、冬季运行的典型问题与风险

浅层砂过滤器在北方冬季室外运行时，面临低温结冰、冻裂设备、滤层冰堵、阀门失灵等风险，是冬季设备故障的高发期。轻则影响供水，重则造成罐体冻裂、滤料报废，带来重大经济损失。

1. 滤层冰堵

• 现象：滤层表面结冰，逐步加厚，最终完全堵塞，水流无法通过，压差飙升；

• 原因：水温接近冰点，过滤流速慢，或设备停运时存水未排空，滤层结冰。

2. 罐体与管路冻裂

• 现象：罐体焊缝、阀门、管路冻裂，漏水；

• 原因：设备内存水，低温结冰膨胀，体积增大 9%，撑裂壳体与管路。

3. 阀门与执行机构失灵

• 现象：电动阀、气动阀卡涩，无法开关；反洗系统失灵；

• 原因：执行机构低温润滑失效，密封件冻硬，传动阻力增大。

4. 仪表不准

• 现象：压差传感器、压力表读数不准，控制失灵；

• 原因：引压管内积水结冰，传感器冻坏。

5. 滤料冻融损坏

• 现象：反复冻融后，滤料颗粒破碎，细粉增多，反洗跑砂；

• 原因：滤料孔隙中的水结冰膨胀，破坏颗粒结构。

二、设备防冻设计措施

1. 保温伴热设计

• 罐体保温：室外设备罐体采用岩棉、聚氨酯等保温层，厚度≥50mm，外包镀锌铁皮或彩钢板；

• 管路保温：进出水管、排污管、引压管全部保温，伴管或电伴热；

• 阀门保温：阀门采用保温套或保温箱，重要阀门加电伴热；

• 重点部位：排污管、引压管、液位计，最容易冻堵，必须伴热。

2. 电伴热设计

• 功率选型：管道伴热按 10~20W/m，阀门按 50~100W / 个；

• 控制：温控开关自动控制，低于 5℃启动，高于 10℃停止；

• 防爆区域：采用防爆型电伴热。

3. 设备结构防冻优化

• 排污口：底部排污口加大，保证排空顺畅，无死角存水；

• 灰斗 / 锥体：倾角加大，避免存水结冰；

• 排空阀：最低点设置自动排空阀，停运时自动排水。

4. 室内布置

• 有条件时优先布置在室内泵房，或建设备间；

• 北方严寒地区，不推荐露天布置浅层砂过滤器。

三、冬季运行参数优化

1. 流量与流速

• 保持连续运行，避免停机；流动的水不易结冰；

• 水温低于 5℃时，适当降低滤速，延长过滤时间，保证出水效果；

• 避免小流量长时间运行，流速过慢容易结冰。

2. 反洗参数调整

• 反洗时间：选择白天气温较高时段反洗，避免凌晨低温时段；

• 反洗频率：冬季水质好，可适当延长反洗周期，减少低温操作；

• 反洗后排空：反洗结束后，排尽排污管存水，防止冻堵。

3. 仪表与阀门

• 引压管定期排污，每天至少一次，防止积水结冰；

• 阀门定期活动，每天开关一次，防止冻住；

• 仪表定期校验，避免失灵。

四、停运与启运防冻规范

1. 短期停运（1~3 天）

• 保持设备满水，小流量连续流动，保持水温；

• 电伴热正常投入，保温完好；

• 每 4 小时巡检一次，观察温度与流动情况。

2. 长期停运（7 天以上）

1. 彻底排空罐体内所有存水，包括管路、阀门、仪表；

2. 打开人孔，自然风干内部；

3. 滤料保持干燥，避免潮湿结冰；

4. 关闭所有阀门，端口封堵，防止雨雪进入。

3. 冬季启运

1. 先检查设备、管路、阀门是否有冻裂；

2. 小流量缓慢进水，排尽管内空气；

3. 逐步提升流量至正常值；

4. 投入伴热与保温系统。

五、常见冬季故障处理

1. 滤层表面结冰

• 现象：浅层砂过滤器进水压力升高，流量减小，出水很小或不出水；

• 处理：

1. 降低进水流量，通入温水融化，严禁高压冲击；

2. 冰层松动后，人工清理表面冰块；

3. 完全融化后，进行一次反洗，冲掉碎冰与杂质；

4. 严禁强行开大进水，容易造成罐体、滤板损坏。

2. 管路冻堵

• 现象：浅层砂过滤器阀门开关不动，管路无流量；

• 处理：

1. 电伴热或蒸汽伴热解冻，严禁明火烘烤；

2. 从两端逐步向中间解冻，避免水锤；

3. 解冻后检查管路有无渗漏。

3. 阀门冻裂

• 现象：阀门处漏水；

• 处理：立即关闭前后阀门，排空存水，更换阀门；

• 预防：重要阀门一用一备，定期检查。

4. 引压管冻堵

• 现象：压差读数不准，不触发反洗；

• 处理：

1. 热毛巾或伴热融化引压管；

2. 打开排污阀，排出积水；

3. 定期排污，每天至少一次。

六、冬季运维巡检要点

每日巡检

1. 检查保温层完好，无破损、脱落；

2. 检查电伴热运行正常，温度正常；

3. 引压管排污，排出积水；

4. 检查管路、阀门有无渗漏、冻堵；

5. 记录水温、室温、设备压差。

每周巡检

1. 阀门活动试验，开关一次；

2. 检查仪表读数准确性；

3. 检查排污系统通畅；

4. 检查保温层完整性。

入冬前检查

1. 全面检修保温层，破损修复；

2. 电伴热测试，确保正常；

3. 所有阀门、仪表校验；

4. 设备排空功能测试；

5. 备足备品备件：阀门、密封件、伴热带。

FAQ

Q1：冬季设备能不能停用？

A：短期停用可以，但必须彻底排空存水，干燥内部；不排空存水，冻裂风险极大。长期不用建议排空、风干、封堵。

Q2：滤层结冰了能用热水浇吗？

A：不建议用沸水，温差过大容易造成罐体、滤板应力开裂。用温水或蒸汽缓慢加热，让冰层逐步融化。

Q3：电伴热一直开着会不会很费电？

A：不会。配温控开关，只有低于 5℃才启动，高于 10℃自动停止；北方冬季每天运行时间有限，整体能耗不高，远低于冻坏设备的损失。

其他相关产品关键词：

浅层砂过滤器选型与运维指南

工业浅层砂过滤器

单罐浅层砂过滤器

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部。室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB 50032-2003 [S]. 北京：中国计划出版社，2003. 

[2] 王建国。北方水处理设备冬季防冻运维指南 [J]. 给水排水，2022, 48 (冬季刊): 112-115. 

[3] 张磊。工业水处理设备冬季故障分析与处理 [J]. 工业设备与工程，2023, (1): 67-70.