1.濾料孔隙與雜質(zhì)大小的關(guān)系

　　2.過濾機(jī)理

　　（1）遷移機(jī)理（物理—力學(xué)作用）在過濾過程中，濾料孔隙很小，水流在孔隙內(nèi)的流動(dòng)屬層流。因此，被水流挾帶的顆粒隨水的流線運(yùn)動(dòng)，它是依靠物理-力學(xué)作用脫離流線而與濾料表面接近的。主要包括沉淀、攔截、慣性、擴(kuò)散和水動(dòng)力等五種基本作用。對(duì)一個(gè)顆粒而言，可能同時(shí)存在幾種作用，但占主導(dǎo)作用的只能是一到兩種，主要取決于顆粒的大小。影響遷移機(jī)理的因素很復(fù)雜，有濾料尺寸、形狀、濾速、水溫、水中顆粒尺寸、形狀和密度等。沉淀作用把濾料層看成類似疊起的多層沉淀池，較重的顆粒接近濾料表面時(shí)，由于水流速度很小，顆粒在重力作用下脫離流線沉淀下來。攔截作用尺寸較大的懸浮顆粒沿一條水流線運(yùn)動(dòng)，以致最后直接碰到濾料表面。慣性作用具有較大慣性的顆粒脫離流線被拋到濾料表面時(shí)，即完成了遷移過程。擴(kuò)散作用顆粒較小，布朗運(yùn)動(dòng)較劇烈時(shí)會(huì)擴(kuò)散到濾料表面完成遷移過程。水動(dòng)力作用層流運(yùn)動(dòng)存在著速度梯度，非球體顆粒在速度梯度作用下會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而脫離流線而與濾料表面接觸。

　　（2）粘附機(jī)理粘附作用是一種物理化學(xué)作用。把濾料看作凝聚中心，濾料與水中懸浮顆粒相比，其粒徑較大，當(dāng)水中顆粒遷移到濾料表面時(shí)，在強(qiáng)大的吸引力作用下被粘附在濾料表面，或粘附在濾料表面上已粘附的絮粒上。這種吸附力包括范德華引力、靜電引力、某些化學(xué)鍵和特殊的吸附力，以及絮凝顆粒的吸附架橋等。這種粘附作用和前述澄清池中的泥渣作用類似，只是濾料作為固定介質(zhì)，比懸浮泥渣排列更緊密，接觸絮凝作用也更好。粘附作用主要取決于濾料和水中顆粒的表面理化性質(zhì)。

　　由于濾料被已沉積的顆粒覆蓋，致使濾料表面之間的孔隙不斷減小，孔隙中水流速度增加，甚至流態(tài)從層流變?yōu)槲闪?，?duì)粘附在濾料表面的顆粒有較大的剪切和沖刷作用，從而導(dǎo)致顆粒從濾料表面脫落。脫落的顆粒隨水流向下遷移，并被下層濾料截留，發(fā)揮了下層濾料截留顆粒的作用。但在濾池實(shí)際運(yùn)行中，下層濾料截留作用還未得到充分發(fā)揮時(shí)，過濾過程就得停止。因?yàn)闉V料經(jīng)反沖洗后，濾層存在水力分級(jí)，表層濾料粒徑最小，孔隙尺寸也最小，能容納的懸浮固體物也最少，而單位體積濾料截留的懸浮物量卻最多。過濾一段時(shí)間后，表層孔隙逐漸被堵塞，水頭損失迅速上升，在篩濾作用下甚至?xí)纬赡嗄ぁＦ浣Y(jié)果是，在一定過濾水頭下濾速急劇下降，或?yàn)V速一定情況下，水頭損失達(dá)到最大，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)濾層表面因受力不均勻而使泥膜產(chǎn)生裂縫，大量水流從裂縫中流出，雜質(zhì)穿過濾層，使出水水質(zhì)惡化。只要上述兩種情況一種出現(xiàn)，過濾將被迫停止，這是單層分級(jí)濾料濾池的缺點(diǎn)。