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濾料的過濾截留機(jī)理

公司名稱：鞏義市大千凈化材料有限公司作者：Admin 發(fā)布時間：2021/10/28 10:19:05

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　　濾料的過濾截留機(jī)理
　　

1.濾料孔隙與雜質(zhì)大小的關(guān)系
　　只有經(jīng)過混凝處理的水流經(jīng)快濾池后，濁度才有明顯的降低

，但對于未經(jīng)混凝的原水直接進(jìn)入快濾池

，出水水質(zhì)變化很小，為什么

？以單層石英砂濾池為例，其濾料粒徑為0.5～1.2mm

，濾層厚度一般為700mm，孔隙率為40%～43%

，經(jīng)反沖洗水力分級后

，濾料粒徑由上而下總體按由小到大依次排列，表層最小砂粒間的孔隙約為80μm（按0.5mm球體粒徑計算）

。但一般混凝沉淀后進(jìn)入濾池的水中，絮凝體最大尺寸約10～20μm

，藻類最大也只有30μm

，卻能得到90%以上的去除率，且在濾層深處也能被截留

，顯然過濾不是機(jī)械篩濾的作用結(jié)果

。
　　

2.過濾機(jī)理
　　研究表明

，過濾主要是懸浮顆粒具有表面活性

、濾料顆粒具有表面能

，兩者之間粘附作用的結(jié)果。涉及以下幾個問題：在濾層的孔隙內(nèi)

，懸浮顆粒如何從水中運(yùn)動到濾料顆粒表面，即顆粒如何脫離水流流線而向濾料顆粒表面靠近的遷移機(jī)理

；顆粒與濾料表面接觸或接近后

，什么使它們粘附于濾料表面上，即懸浮顆粒與濾料顆粒的粘附機(jī)理

。

　　（1）遷移機(jī)理（物理—力學(xué)作用）在過濾過程中，濾料孔隙很小

，水流在孔隙內(nèi)的流動屬層流

。因此，被水流挾帶的顆粒隨水的流線運(yùn)動

，它是依靠物理-力學(xué)作用脫離流線而與濾料表面接近的。主要包括沉淀

、攔截

、慣性、擴(kuò)散和水動力等五種基本作用

。對一個顆粒而言

，可能同時存在幾種作用

，但占主導(dǎo)作用的只能是一到兩種

，主要取決于顆粒的大小。影響遷移機(jī)理的因素很復(fù)雜

，有濾料尺寸

、形狀

、濾速

、水溫、水中顆粒尺寸

、形狀和密度等

。沉淀作用把濾料層看成類似疊起的多層沉淀池

，較重的顆粒接近濾料表面時

，由于水流速度很小，顆粒在重力作用下脫離流線沉淀下來

。攔截作用尺寸較大的懸浮顆粒沿一條水流線運(yùn)動

，以致最后直接碰到濾料表面。慣性作用具有較大慣性的顆粒脫離流線被拋到濾料表面時

，即完成了遷移過程

。擴(kuò)散作用顆粒較小，布朗運(yùn)動較劇烈時會擴(kuò)散到濾料表面完成遷移過程

。水動力作用層流運(yùn)動存在著速度梯度

，非球體顆粒在速度梯度作用下會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動

，從而脫離流線而與濾料表面接觸

。

濾料遷移機(jī)理

（2）粘附機(jī)理粘附作用是一種物理化學(xué)作用。把濾料看作凝聚中心

，濾料與水中懸浮顆粒相比，其粒徑較大

，當(dāng)水中顆粒遷移到濾料表面時

，在強(qiáng)大的吸引力作用下被粘附在濾料表面，或粘附在濾料表面上已粘附的絮粒上

。這種吸附力包括范德華引力

、靜電引力

、某些化學(xué)鍵和特殊的吸附力

，以及絮凝顆粒的吸附架橋等。這種粘附作用和前述澄清池中的泥渣作用類似

，只是濾料作為固定介質(zhì)

，比懸浮泥渣排列更緊密

，接觸絮凝作用也更好。粘附作用主要取決于濾料和水中顆粒的表面理化性質(zhì)

。
　　

由于濾料被已沉積的顆粒覆蓋

，致使濾料表面之間的孔隙不斷減小，孔隙中水流速度增加

，甚至流態(tài)從層流變?yōu)槲闪鳎瑢φ掣皆跒V料表面的顆粒有較大的剪切和沖刷作用

，從而導(dǎo)致顆粒從濾料表面脫落

。脫落的顆粒隨水流向下遷移，并被下層濾料截留

，發(fā)揮了下層濾料截留顆粒的作用

。但在濾池實際運(yùn)行中，下層濾料截留作用還未得到充分發(fā)揮時

，過濾過程就得停止

。因為濾料經(jīng)反沖洗后，濾層存在水力分級

，表層濾料粒徑最小

，孔隙尺寸也最小

，能容納的懸浮固體物也最少

，而單位體積濾料截留的懸浮物量卻最多。過濾一段時間后

，表層孔隙逐漸被堵塞

，水頭損失迅速上升，在篩濾作用下甚至?xí)纬赡嗄?div id="m50uktp" class="box-center"> 。其結(jié)果是，在一定過濾水頭下濾速急劇下降

，或濾速一定情況下

，水頭損失達(dá)到最大，有時還會出現(xiàn)濾層表面因受力不均勻而使泥膜產(chǎn)生裂縫

，大量水流從裂縫中流出

，雜質(zhì)穿過濾層

，使出水水質(zhì)惡化

。只要上述兩種情況一種出現(xiàn)，過濾將被迫停止

，這是單層分級濾料濾池的缺點

。

上一篇：過濾工藝及濾池的發(fā)展下一篇：提高濾池過濾性能的方法途徑

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