图1 反冲洗过滤流程的示意图。

RWF反冲洗过滤器具有极佳的反冲洗效果，它不仅提高了用户的经济效益（节约了流体介质的输送费用，节省了流程泵的能源消耗），而且也开创了反冲洗过滤技术全新的应用领域，可以替代费时费力而且费用昂贵的流程工艺技术，例如竖流式沉淀絮凝、沉积式过滤和横流过滤等。

Lenzing技术公司多年来一直是过滤和分离技术领域中，高粘度介质反冲洗过滤技术的佼佼者。他们研发生产的KKE系列、AKF系列和RKF系列的反冲洗过滤设备中，已有超过1000台在流程工业企业中得到应用。这些反冲洗过滤设备能够完成大流量、高粘度介质的过滤，过滤出的产品具有很高的浓度，能够实现高效、清洁的过滤（参见图1）。

这一技术的关键是高效的浓缩。基于生产成本的问题，这些高浓度的介质浓缩后的筛渣通常都要再次投入到工艺之中，进行二次使用，以便过滤出更多的产品。在筛渣的反复使用中，准备工作的成本与筛渣量成正比。而这也正是Lenzing公司的反冲洗过滤系统的优势所在，它极高的效率，使其在市场中拥有着很高的占有率。

图2 反冲洗过滤时吸嘴与滤网之间的间距。

在低粘度介质中的应用

多年以来，Lenzing公司集中精力致力于不同应用领域和不同粘度介质反冲洗过滤技术的研发。

在2006年度的Achema展会上Lenzing公司首次向世人展示了他们的研发成果。他们的目的是了解一下市场中，除混合介质外其他粘度介质的过滤是否也需要这种优化性能的反冲洗过滤设备。展会中得到了很好的反响，这也促使Lenzing公司进一步加大了在RWT系列反冲洗过滤器方面的研发。到2008年年初时，适合于低粘度流体介质（类似水的粘度）的反冲洗过滤器终于投放市场了。

过滤设备的使用性能比较

吸嘴式反冲洗过滤器

吸嘴与滤网之间较大的间距可引起“旁通流”的作用，带来不必要的反冲液体介质的损失，使得部分过滤介质不经滤网而流出（图2）。但是，吸嘴与滤网之间必须要有一定的距离，而且这一距离至少应等于或者大于液体介质中含有颗粒的最大半径，以便使这些颗粒能够从吸嘴中排出来。否则，这些没有过滤的大颗粒可能始终处于未过滤的状态、滞留在未过滤的容器空间中无法分离出来。当过滤液体介质中的污垢较多时，这种过滤方式较高的反冲水量损失可能会增大过滤水的使用量，产生过滤水不足，导致无法正常过滤。

图3 烛式反冲洗过滤器具有较大的过滤面积。

烛式反冲洗过滤器

在烛式反冲洗过滤器中（参见图3），液体介质中的大颗粒①在重力作用下沿整个过滤器贯穿而下；其RSP过滤装置是可以旋转的。所有过滤介质通过整个烛形滤芯需要一定的时间，在此过程中较小的颗粒②也顺流而下落入筛渣之中。这样一来，在清洁整个烛形滤芯时就需要较多的清洁水量（以便冲洗干净整个滤芯）。但在实践中，往往只有一部分滤芯被清洗干净。滤芯的大部分仍然沾有颗粒污垢。因此，这种过滤设备在过滤杂质含量较高的液体介质时需要很大的体积，因为使用一段时间后，他只能靠过滤器能够清洗的部分进行过滤。

图4 拒绝旁通流量的出现：已申请专利的Lenzing过滤系统。

RWF反冲洗过滤器

Lenzing公司已经申请专利的RWF系列反冲洗过滤器在未过滤介质腔与滤渣腔之间用密封件密封起来了（参见图4）。这一密封件起到了阻隔旁通水量的作用。所有的筛渣在反冲洗时沿过滤流向相反的方向通过滤网，从而进入回收的原材料准备区（参见吸嘴系统）。

过滤颗粒在反向流动过程中离开筛渣腔的运动距离大约为5mm（烛芯壁厚）。因此，残留的筛渣很少（参见烛式反冲洗过滤器）。

图5 高性能滤网的设计结构。

高性能滤网替代了钢丝滤网

在大多数RWF反冲洗过滤器中使用的是高性能专用材料制造的滤网（图5）。图6所示是公称规格为50μm的高性能滤网与钢丝缝隙式滤网的区别。两种滤网的理论过滤性能都为最大颗粒直径60μm。使用时不考虑滤渣渣饼的形成，因为考虑渣饼形成时的过滤流量将由100m3/(h·m3)降低到5~10m3/(h·m3)，使得反流清洗过滤器的使用非常不经济。我们仅从表面过滤来考察这种过滤器的工作情况。对比两种滤网，高性能滤网过滤出了18 610颗颗粒，而钢丝滤网只过滤出了1660颗颗粒，两者相差10倍。

在缝隙式钢丝滤网中，精细的过滤面积（过滤到颗粒的可能性）与滤网的支撑面积（钢丝占据的面积）之比随着过滤精度的提高而变小，也就是说变得更差了。这一比值在缝隙较大时是不错的，因为钢丝缝隙式滤网是一个很好的过滤元器件。

在高性能专用滤网中，缝隙的间距可以小到20μm。低于这一过滤缝隙的滤网可以采用无纺布或者金属纤维材料来制造。RWF过滤器的最小过滤精度可达3μm，当然，具有这样过滤精度的滤网价格也相应的较高。

图6 普通滤网和高性能滤网颗粒过滤性能的比较。

RWF过滤器极高的浓缩性能

与缝隙式钢丝滤网相比，高性能专用滤网的过滤性能极高（在50μm时过滤性能之比为11.2）；同样，在反向过滤时，只要过滤滤网的面积相同时RWF过滤器的效率也是缝隙式钢丝滤网的11.2倍。

由于RWF过滤器几何结构经过了改进，在与烛式过滤器的过滤性能比较中（不涉及烛台长度和直径），还可以将过滤性能再提高5~10倍。

总之，在比较有利的过滤条件下，在缝隙值相同的条件下，RWF过滤器过滤出来的筛渣量只有烛形滤芯过滤器的百分之一。目前正在进行生产试验的验证。

理论上不容易得出吸嘴式过滤器的筛渣量比较值。但是在实践中，是可以比较的：使用相同的滤网材料，相同的被过滤介质流量，相同的压差（也包括反向清洗），过滤精度也按照相同的方式提高来进行对比。另一方面，流动液体介质的几何条件也要保持相同，如图2所示的吸嘴间距。通过比较，也可以得出结论，在过滤精度为50μm时，其筛渣量与烛形滤芯过滤器相似。

在纤维素厂一年的应用

2007年春天，第一台RWF反冲洗过滤器在某纤维素厂中开始工作了，至今没有出现任何故障。它在Salzkammergut市的一家纤维素厂中过滤熟化器用的河水。该过滤器使用的是高性能的专用滤网，过滤精度为30μm。筛渣量的多少与被过滤水的污染程度有关，但在整个使用周期内没有超过整个过滤介质总量的0.45%。

该厂之前也试用过过滤精度为20μm和10μm的滤网，但因雨季的影响不能在整个工作周期内一直使用这种精度的滤网。

无论是烛式过滤器还是吸嘴式过滤器，在过滤河水时一般的过滤精度都不能小于200μm，因为再高的过滤精度会因雨季河水的污染物较高而无法正常工作了（很快会在筛网上覆盖了一层污垢）。但是在河水过滤中需要过滤精度为30μm或者更高精度的滤网，以便将河蚌的卵过滤出来，防止河蚌卵在输水管道或冷却系统中发育成长。

这种新型反冲洗过滤器的其它应用领域，例如炼钢厂、工业污水处理、流程工业企业中的污水处理等，还需要经过进一步的验证，尤其是在已经使用了类似产品的领域中。

在一家纤维素厂中使用的反冲洗过滤器样机。