粒狀濾料的基本概念

早期的粒狀介質(zhì)過濾裝置多屬慢濾過濾。例如，慢濾技術(shù)應(yīng)用于水處理。在慢濾裝置內(nèi)放置粒徑很細(xì)的砂粒作為過濾介質(zhì)，過濾速度很慢，一般為0.1?0.3m/h （按濾層截面計(jì)算九慢濾裝置的過濾作用是利用藻類和原生動物在細(xì)砂粒表面繁殖形成一層黏膜。當(dāng)水通過此黏膜時(shí)，水中絕大部分懸浮物被截留，當(dāng)此種過濾裝置工作1?3個(gè)月后，濾層可能因被截留雜質(zhì)堵塞而不能運(yùn)行。此時(shí)過濾裝置應(yīng)停運(yùn)，清除表面濾層中的污物，其方法通常是將表面2?3cm的細(xì)砂層挖出，然后重新投運(yùn)。但此時(shí)因黏膜隨表層細(xì)砂一起被挖出，故投運(yùn)后，需在重新形成黏膜后，出水情況才能轉(zhuǎn)好。當(dāng)砂層經(jīng)過多次挖出，整個(gè)濾層減薄到一定高度時(shí)，便需要補(bǔ)充新的砂層。慢濾裝置由于生產(chǎn)率低，現(xiàn)已很少使用。

目前，快濾裝置在水處理中應(yīng)用較廣，其中以砂粒為濾料的過濾裝置應(yīng)用最為普遍?？鞛V裝置的濾速大于10 m/h。在過濾前，必須先投加混凝劑以去除濁度,同時(shí)可去除一部分細(xì)菌、病毒?？鞛V裝置的過濾機(jī)理不光是簡單的機(jī)械篩濾，還有接觸黏附的作用。主要有兩個(gè)過程：遷移和黏附。

遷移是顆粒脫離流線接近濾料的過程，主要由以下作用力引起：攔截、沉淀、慣性、擴(kuò)散和水動力（非球形顆粒在速度梯度作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動）。對于這幾種力的 大小，目前只能定性描述。濾料顆粒的遷移機(jī)理示意見圖2-2。

黏附屬于物理一化學(xué)作用力（范德華引力、靜電力以及一些特殊化學(xué)力），但表層濾料的篩分作用也不能排除，特別是在過濾后期，當(dāng)濾層中的孔隙尺寸逐漸減少時(shí)。

濾料是粒狀濾料過濾裝置中的重要組成部分。根據(jù)具體使用條件選取濾料、確定濾料顆粒的級配和濾料的層高等對保證過濾效果有很重要的意義。濾料應(yīng)至少滿足以下工藝要求：足夠的機(jī)械強(qiáng)度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性，適當(dāng)?shù)牧６冉M成。此外，還應(yīng)考慮濾料的來源是否充分，價(jià)格是否低廉。例如，在水處理領(lǐng)域內(nèi)，常用的濾料主要有石英砂、無煙煤、大理石和石榴石等。近年來，陶粒、瓷砂、火山巖、燒結(jié)巖等濾料的應(yīng)用也越來越廣泛。

在水處理中，顆粒材料過濾主要用于經(jīng)混凝或生物處理后廢水中懸浮物的去除。在廢水處理中，為了延長過濾周期，提高濾池的截污量可釆用上向流、粗濾料、雙層和三層多層濾料濾池；為了延長過濾周期，適應(yīng)濾池頻繁沖洗的要求可釆用連續(xù)流過濾池和脈沖過濾濾池。