滤料的过滤截留机理

只有经过混凝处理的水流经快滤池后,浊度才有明显的降低,但对于未经混凝的原水直接进入快滤池,出水水质变化很小,为什么?以单层澳门金沙75888.com滤池为例,其滤料粒径为0.5~1.2mm,滤层厚度一般为700mm,孔隙率为40%~43%,经反冲洗水力分级后,滤料粒径由上而下总体按由小到大依次排列,表层最小砂粒间的孔隙约为80μm(按0.5mm球体粒径计算)。但一般混凝沉淀后进入滤池的水中,絮凝体最大尺寸约10~20μm,藻类最大也只有30μm,却能得到90%以上的去除率,且在滤层深处也能被截留,显然过滤不是机械筛滤的作用结果。

研究表明,过滤主要是悬浮颗粒具有表面活性、滤料颗粒具有表面能,两者之间粘附作用的结果。涉及以下几个问题:在滤层的孔隙内,悬浮颗粒如何从水中运动到滤料颗粒表面,即颗粒如何脱离水流流线而向滤料颗粒表面靠近的迁移机理;颗粒与滤料表面接触或接近后,什么使它们粘附于滤料表面上,即悬浮颗粒与滤料颗粒的粘附机理。
(1)迁移机理(物理—力学作用)在过滤过程中,滤料孔隙很小,水流在孔隙内的流动属层流。因此,被水流挟带的颗粒随水的流线运动,它是依靠物理-力学作用脱离流线而与滤料表面接近的。主要包括沉淀、拦截、惯性、扩散和水动力等五种基本作用。对一个颗粒而言,可能同时存在几种作用,但占主导作用的只能是一到两种,主要取决于颗粒的大小。影响迁移机理的因素很复杂,有滤料尺寸、形状、滤速、水温、水中颗粒尺寸、形状和密度等。沉淀作用把滤料层看成类似叠起的多层沉淀池,较重的颗粒接近滤料表面时,由于水流速度很小,颗粒在重力作用下脱离流线沉淀下来。拦截作用尺寸较大的悬浮颗粒沿一条水流线运动,以致最后直接碰到滤料表面。惯性作用具有较大惯性的颗粒脱离流线被抛到滤料表面时,即完成了迁移过程。扩散作用颗粒较小,布朗运动较剧烈时会扩散到滤料表面完成迁移过程。水动力作用层流运动存在着速度梯度,非球体颗粒在速度梯度作用下会产生转动,从而脱离流线而与滤料表面接触。


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