石英砂濾料由大量顆粒堆積形成交錯孔隙,原水流經砂層時,通過多種物理作用將水中懸浮物、膠體、絮體截留下來,實現水質淨化,主要包含截留、慣性碰撞、接觸吸附、沉降四種物理機理。
機械截留(篩濾作用)
顆粒粒徑大於濾料之間孔隙的雜質,直接被阻擋在砂層表層,類似篩子。大的泥沙、絮團無法穿過孔隙,被截留在濾料表麵。
注意:細小膠體顆粒尺寸小於孔隙,不能隻靠篩濾去除,需要其他機理共同作用。
慣性碰撞作用
水流在石英砂縫隙之間曲折流動,水流不斷改變方向。水中懸浮顆粒因慣性,不能跟隨水流急轉彎,直接撞擊到石英砂顆粒表麵,被砂粒吸附滯留。流速越大,慣性碰撞效果越明顯。
接觸吸附(範德華力吸附)
細小懸浮物、膠體隨水流貼近石英砂顆粒表麵時,依靠分子間範德華引力,被吸附附著在砂粒表麵。這是去除微小膠體顆粒主要方式,很多比孔隙更小的雜質依靠此作用被捕捉。
重力沉降作用
水流在濾料孔隙內流速放緩,部分密度大於水的固體顆粒,在砂層孔隙中發生沉降,沉積在砂粒縫隙當中,實現分離。
濾層工作過程
進水自上而下通過石英砂濾層,雜質逐步被各層砂粒捕獲;運行一段時間孔隙被汙物堵塞,濾池壓差升高,需要進行反衝洗,高速水流把截留的懸浮物衝刷排出,恢複濾料過濾能力。
補充:石英砂屬於物理過濾,不能去除溶解於水中的離子,離子類雜質需要反滲透、EDI 等工藝處理。
簡答背誦版:機械截留,大顆粒雜質被孔隙篩除;慣性碰撞,顆粒撞擊砂粒表麵;接觸吸附,依靠分子引力吸附微小膠體;重力沉降,重顆粒在孔隙內沉降。雜質被截留在濾層,通過反洗恢複過濾性能;石英砂物理過濾無法去除水中溶解離子。