除铁锰过滤器在运行过程中可能因水质波动、设备老化或操作不当出现各类故障，以下是常见故障、原因及解决措施的详细分析：

一、水质类故障

1. 出水铁锰浓度超标

• 核心原因：

• 滤料失效：滤料（如锰砂）吸附饱和或催化氧化能力下降（二氧化锰含量低于 25%），无法有效去除铁锰离子。

• 反洗不彻底：反洗强度不足（＜15 L/(m²・s)）或时间过短（＜15 分钟），滤料表面沉积的铁锰氧化物未完全剥离。

• 水流短路：布水器破损、滤层出现裂缝或板结，导致部分水流未经有效过滤直接流出。

• 水质波动：原水含铁锰量突然升高（如＞10 mg/L），超过过滤器设计负荷，或 pH 值低于 6.5（影响氧化反应速率）。

• 解决措施：

• 检测滤料活性（如稀硫酸产气试验），失效滤料需更换或再生；

• 调整反洗参数（强度提升至 18~20 L/(m²・s)，时间延长至 20~25 分钟），必要时增加气水反洗；

• 停运检查布水系统，修补裂缝或翻洗滤层；

• 增加预曝气装置（如跌水曝气、曝气塔）提升溶解氧（目标 DO＞5 mg/L），或投加氧化剂（如 ClO₂ 0.5~1 mg/L）强化氧化。

2. 出水浑浊 / 色度升高

• 核心原因：

• 滤料流失：反洗强度过大（＞25 L/(m²・s)）导致细颗粒滤料随反洗水排出，滤层孔隙率增大，截留能力下降。

• 滤层坍塌：长期反洗不均匀造成滤料分层（上层细颗粒流失，下层粗颗粒裸露），或滤板 / 承托层破损导致滤料下陷。

• 微生物污染：滤层滋生铁细菌、硫细菌等，其代谢产物形成黏性胶体，堵塞滤孔并释放色素。

• 解决措施：

• 检测反洗排水浊度，若持续＞50 NTU 且含大量细砂，需补充滤料并调整反洗强度；

• 打开人孔检查滤层平整度，修复滤板破损处，重新铺装承托层（粒径级配：2~4mm、4~8mm、8~16mm 分层铺设）；

• 进行滤池消毒：用 20~50 mg/L 次氯酸钠溶液浸泡滤层 4~6 小时，再彻底反洗至余氯＜0.1 mg/L。

二、运行阻力类故障

1. 过滤压差快速升高

• 核心原因：

• 反洗不及时：未按周期反洗（如超过设计周期 12 小时仍未反洗），滤料表面截留的铁锰氧化物、胶体等杂质堆积过厚。

• 滤料板结：长期低强度反洗导致滤料颗粒间被铁锰氧化物 “焊接” 在一起，形成硬壳层。

• 进水悬浮物过高：原水 SS＞20 mg/L 时，大量杂质嵌入滤料孔隙，超出截留能力。

• 解决措施：

• 立即执行强制反洗，若反洗后压差仍＞0.15 MPa，可采用 “先正洗后反洗” 模式（正洗流速 10 m/h，时间 5 分钟）；

• 对板结滤层进行化学清洗：用 1%~3% 草酸溶液循环浸泡 2~3 小时，溶解铁锰氧化物；

• 增加预处理单元（如沉淀池、微滤机），将进水 SS 控制在 10 mg/L 以下。

2. 反洗后压差无明显下降

• 核心原因：

• 反洗水流分布不均：布水器堵塞（如孔眼被铁锰氧化物结垢堵塞＞30%）或反洗水流量不足（低于设计值的 70%）。

• 滤料颗粒细化：滤料长期摩擦破碎，细颗粒（＜0.5mm）占比＞30%，导致孔隙率下降。

• 滤层中存在 “泥球”：微生物黏液与铁锰氧化物黏结形成直径＞2cm 的泥球，堵塞滤层通道。

• 解决措施：

• 检查反洗水泵流量和压力（设计值：反洗强度 15~20 L/(m²・s)），清洗布水器孔眼（可用高压水枪或酸液浸泡）；

• 筛分滤料，去除细颗粒并补充新滤料，使粒径分布恢复至 0.6~2mm；

• 人工翻洗滤层，破碎泥球并清除，必要时投加 0.5% 的 NaOH 溶液破坏黏液结构。

三、设备硬件类故障

1. 布水系统损坏

• 表现形式：

• 管式布水器穿孔管断裂、喷嘴脱落；

• 板框式布水器滤帽破损（缝隙＞3mm）或堵塞（滤帽孔隙被铁锰氧化物填满）。

• 影响后果：
  导致水流偏流、反洗不均匀，局部滤料过度冲刷而流失，另一区域则反洗不彻底。

• 解决措施：

• 停运后拆卸布水器，更换断裂管道或破损滤帽（滤帽缝隙应控制在 0.25~0.4mm）；

• 对布水器进行防腐处理（如涂刷环氧树脂），避免铁锰氧化物腐蚀穿孔管。

2. 阀门故障

• 常见问题：

• 电动阀开关失灵（电机故障、限位器偏移）；

• 手动阀阀板脱落、密封圈老化漏水；

• 止回阀卡顿导致反洗水倒灌。

• 解决措施：

• 检查电动阀控制线路，重新调整限位器，电机烧毁需更换；

• 更换手动阀密封圈或整体阀门，定期涂抹润滑脂（每季度一次）；

• 清洗止回阀内部，清除铁锰氧化物结垢，磨损严重的阀瓣需更换。

3. 管道与法兰泄漏

• 原因分析：

• 管道内壁被铁锰氧化物腐蚀（尤其是焊缝处），壁厚减薄＞30%；

• 法兰垫片老化（橡胶垫片使用超过 5 年）或螺栓松动（扭矩不足导致密封失效）。

• 解决措施：

• 对腐蚀管道进行补焊或更换（优先选用不锈钢材质），定期进行壁厚检测（每年一次）；

• 更换法兰垫片（推荐使用聚四氟乙烯垫片），按对角线顺序紧固螺栓，扭矩达到设计值（如 DN100 管道螺栓扭矩 120~150 N・m）。

四、特殊场景故障

1. 冬季滤层结冰

• 适用场景：
  露天安装的过滤器，环境温度低于 0℃时，滤层存水结冰导致滤料膨胀破裂。

• 预防措施：

• 增加保温层（如 50mm 厚聚氨酯泡沫），管道包裹电伴热带；

• 长期停运前放空滤池存水，或保持小流量运行（流速＞0.5 m/h 防止结冰）。

2. 锰砂滤料 “跑黑”

• 现象描述：
  反洗或过滤时出水呈黑色，滤料颗粒表面脱落黑色粉末。

• 原因分析：

• 滤料本身含泥量过高（新滤料含泥量＞3%），未彻底清洗；

• 滤料过度氧化导致结构疏松，二氧化锰晶体脱落。

• 解决措施：

• 新滤料安装前需用 20 m/h 流速正洗至出水浊度＜3 NTU；

• 若为老化滤料，需整体更换，并选择二氧化锰含量＞40% 的优质锰砂。

五、故障预防与维护策略

1. 建立运行台账：
   记录每日进水水质（铁、锰、pH、DO、SS）、过滤压差、反洗周期、耗水量等数据，设定预警阈值（如压差＞0.12 MPa 时报警）。

2. 定期性能检测：

• 每季度检测滤料活性（稀硫酸产气试验）和破碎率；

• 每年对布水器、阀门、管道进行全面检查，清理结垢（可用 5% 盐酸溶液循环清洗）。

3. 标准化操作培训：
   确保操作人员掌握反洗流程（先排水至滤层上 20cm，再开启反洗泵）、滤料补充方法（从人孔均匀撒布，避免堆积）等关键要点。

总结

除铁锰过滤器故障排查需遵循 “先软后硬、先易后难” 原则：优先检查操作参数（如反洗强度、周期）和水质变化，再排查设备硬件问题。对于频繁出现的同类故障（如每月多次出水超标），需深入分析根源（如滤料选型不当、预处理不足），必要时升级工艺（如增加氧化反应池）或更换设备部件，避免陷入 “头痛医头” 的被动维护局面。