在工业循环水、除盐水或其他工业用水处理技术中,浅层砂、多介质、高速过滤器都是常用的过滤系统,而且这些过滤系统的滤料主要就是以石英砂(或天然海砂)为主。靠石英砂滤料进行水中悬浮物和胶体等杂质的去除。那么,浅层砂、多介质、高速过滤器的过滤机理是什么呢?下面就以浅层砂的石英砂滤料为例进行阐述。
1、拦截过滤
当浅层砂过滤器通水运行时,水通过石英砂或天然海砂滤料进行过滤去除杂质。滤料的表层由颗粒状的石英砂堆积在一起,从而形成类似筛网一样的过滤表层,当水流经过滤料表层时,粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层的滤料的空隙中,随着此层滤料间的空隙越来越小,形成的筛网间隙也越来越小,截污能力也越来越大,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并由他起到重要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。表层滤料粒径和滤速越小,就越容易形成表层筛滤膜,滤膜的截污能力也越高。拦截过滤是浅层砂主要的过滤,当我们打开浅层砂过滤器也可以看到滤料表层上面有较厚被拦截的悬浮物等杂质。
2、吸附过滤
浅层砂另一个过滤的机理靠自身的物理性能,它具有巨大的比表面积,一般20~50目粒径石英砂,比表面积将近100m2/g,能吸附悬浮物、胶体等杂质。石英砂滤料在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的胶体,从而在石英砂表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的粘土和多种有机物等胶体,这样在石英砂上发生接触絮凝。
3、自由沉降过滤
当水通过石英砂滤料层时,众多的石英砂滤料形成了稳定的滤床,就是所谓的过滤层,滤床里面具有巨大的可供自由沉降的面积。重力沉降强度主要与滤料的直径以及过滤速度有关。滤料越小,沉降面积越大,滤速越小,水流越平稳,这些因素都有利于悬浮物的沉降。所以,过滤层滤料粒径不宜太大,一般在0.5~1.0mm左右。而且,滤速不宜太快,保持水流平稳,一般在20~25m/h。通过这些创造有利于自由沉降的条件,提高过滤效果。