過濾是水處理流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水處理離不開濾料。具有足夠的機械強度、化學穩(wěn)定性好和劉人體無害的分散顆粒材料均可作為水處理濾料，如石英砂、無煙煤、礦石以及人工生產(chǎn)的陶瓷濾料、瓷粒、纖維球、塑料顆粒、聚苯乙烯泡沫球等，目前廣泛使用的是石英砂和一無煙媒。濾料過濾機理如下：

    (1)顆粒遷移

　　在過濾過程中，濾層孔隙中的水流一般屬層流狀態(tài)。被水流挾帶的顆粒將隨著水流流線運動。它之所以會脫離流線而與濾粒表面接近，完全是一種物理-力學作用。一般認為由以下幾種作用引起：攔截、沉淀、慣性、擴散和水動力作用等。顆粒尺寸較大時，處于流線中的顆粒會直接碰到濾料表面產(chǎn)生攔截作用;顆粒沉速較大時會在重力作用下脫離流線，產(chǎn)生沉淀作用;顆粒具有較大慣性時也可以脫離流線與濾料表面接觸(慣性作用);顆粒較小、布朗運動較劇烈時會擴散至濾粒表面(擴散作用);在濾粒表面附近存在速度梯度，非球體顆粒由于在速度梯度作用下，會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動而脫離流線與顆粒表面接觸(水動力作用)。對于上述遷移機理，目前只能定性描述，其相對作用大小尚無法定量估算。雖然也有某些數(shù)學模式，但還不能解決實際問題�？赡軒追N機理同時存在，也可能只有其中某些機理起作用。例如，進入濾池的凝聚顆粒尺寸一般較大，擴散作用幾乎無足輕重。這些遷移機理所受影響因素較復雜，如濾料尺寸、形狀、濾速、水溫、水中顆粒尺寸、形狀和密度等。

　　(2)顆粒粘附

　　粘附作用是一種物理化學作用。當水中雜質(zhì)顆粒遷移到濾料表面上時，則在范德華引力和靜電相互作用下，以及某些化學鍵和某些特殊的化學吸附力下，被粘附于濾料顆粒表面上，或者粘附在濾粒表面上原先粘附的顆粒上。此外，絮凝顆粒的架橋作用也會存在。粘附過程與澄清池中的泥渣所起的粘附作用基本類似，不同的是濾料的固定介質(zhì)，排列緊密，效果更好。因此，粘附作用主要決定于濾料和水中顆粒的表面物理化學性質(zhì)。未經(jīng)脫稱的懸浮物顆粒，過濾效果很差，這就是證明。不過，在過濾過程中，尤其是過濾后期，當濾層中孔隙尺寸逐漸減小時，表層濾料的篩濾作用也不能完全排除，但這種現(xiàn)象并不希望發(fā)生。

　　(3)直接過濾

　　原水不經(jīng)沉淀而直接進入濾池過濾稱“直接過濾”。直接過濾充分體現(xiàn)了濾層中尤其是深層濾料中的接觸絮凝的作用。直接過濾有兩種方式：1)原水經(jīng)加藥后直接進入濾池過濾，濾前不設任何絮凝設備。這種過濾方式一般稱“接觸過濾”。2)濾池前設一簡易微絮凝池，原水加藥混合后先經(jīng)微絮凝池，形成粒徑相近的微絮粒后(粒徑大致在40～60μm左右)即刻進入濾池過濾。這種過濾方式稱“微絮凝過濾”。上棕兩種過濾方式，過濾機理基本相同，即通過脫稱顆粒或微絮粒與濾料的充分碰撞接觸和粘附，被濾層截留下來，濾料也是接觸凝聚介質(zhì)。不過前者往往因投藥點和混合條件不同而不易控制進入濾層的微絮粒尺寸，后者可加以控制。之所以稱“微絮凝池”，系指絮凝條件和要求不同于一般絮凝池。前者要求形成的絮凝體尺寸較小，便于深入濾層深處以提高濾層含污能力;后者要求絮凝體尺寸愈大愈好，以后果于在沉淀池內(nèi)下沉。故微絮凝時間一般較短，通常在幾分鐘之內(nèi)。

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