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过滤在水处理中的作用及作用机理

在给水处理中,常用过滤处理沉淀或澄清池出水,使滤后出水浑浊度满足用水要求;

在废水处理中,过滤常作为吸附、离子交换、膜分离法等预处理手段;

作为生化处理后的深度处理,使滤后水达到回用的要求。

过滤的机理可分为阻力截留、重力沉降和接触絮凝三种。

当废水流过滤料层时,粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料间的空隙越来越小,截污能力随之变得越来越高。

结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并由它起主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。

废水通过滤料层时,众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。

据估计,1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小“沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。

重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。滤料越小,沉降面积越大;滤速越小则水流越平稳,这些都有利于悬浮物的沉降。

由于滤料有较大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。

此外,砂粒在水中表面常带有负电荷,能吸附带有正电的铁、铝等胶体,从而在滤料表面形成带正电的薄膜,进而又吸附带负电荷的粘土及多种有机胶体,在砂粒上发生接触絮凝。

在大多数情况下,滤料表面对尚未凝聚的胶体还能起到接触碰撞的媒介作用,促进其凝聚过程。