過(guò)濾是水處理流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，水處理離不開(kāi)濾料。具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性好和劉人體無(wú)害的分散顆粒材料均可作為水處理濾料，如石英砂、無(wú)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(wú)煙媒。濾料過(guò)濾機(jī)理如下：

    (1)顆粒遷移

　　在過(guò)濾過(guò)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(yùn)動(dòng)。它之所以會(huì)脫離流線而與濾粒表面接近，完全是一種物理-力學(xué)作用。一般認(rèn)為由以下幾種作用引起：攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動(dòng)力作用等。顆粒尺寸較大時(shí)，處于流線中的顆粒會(huì)直接碰到濾料表面產(chǎn)生攔截作用;顆粒沉速較大時(shí)會(huì)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(shí)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(yùn)動(dòng)較劇烈時(shí)會(huì)擴(kuò)散至濾粒表面(擴(kuò)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(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而脫離流線與顆粒表面接觸(水動(dòng)力作用)。對(duì)于上述遷移機(jī)理，目前只能定性描述，其相對(duì)作用大小尚無(wú)法定量估算。雖然也有某些數(shù)學(xué)模式，但還不能解決實(shí)際問(wèn)題�？赡軒追N機(jī)理同時(shí)存在，也可能只有其中某些機(jī)理起作用。例如，進(jìn)入濾池的凝聚顆粒尺寸一般較大，擴(kuò)散作用幾乎無(wú)足輕重。這些遷移機(jī)理所受影響因素較復(fù)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(xué)作用。當(dāng)水中雜質(zhì)顆粒遷移到濾料表面上時(shí)，則在范德華引力和靜電相互作用下，以及某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)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(huì)存在。粘附過(guò)程與澄清池中的泥渣所起的粘附作用基本類(lèi)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(xué)性質(zhì)。未經(jīng)脫稱的懸浮物顆粒，過(guò)濾效果很差，這就是證明。不過(guò)，在過(guò)濾過(guò)程中，尤其是過(guò)濾后期，當(dāng)濾層中孔隙尺寸逐漸減小時(shí)，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(guò)濾

　　原水不經(jīng)沉淀而直接進(jìn)入濾池過(guò)濾稱“直接過(guò)濾”。直接過(guò)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(guò)濾有兩種方式：1)原水經(jīng)加藥后直接進(jìn)入濾池過(guò)濾，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備。這種過(guò)濾方式一般稱“接觸過(guò)濾”。2)濾池前設(shè)一簡(jiǎn)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(jìn)入濾池過(guò)濾。這種過(guò)濾方式稱“微絮凝過(guò)濾”。上棕兩種過(guò)濾方式，過(guò)濾機(jī)理基本相同，即通過(guò)脫稱顆�；蛭⑿趿Ｅc濾料的充分碰撞接觸和粘附，被濾層截留下來(lái)，濾料也是接觸凝聚介質(zhì)。不過(guò)前者往往因投藥點(diǎn)和混合條件不同而不易控制進(jìn)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(shí)間一般較短，通常在幾分鐘之內(nèi)。

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