無煙煤濾料和石英砂濾料的過濾機理
無煙煤濾料和石英砂濾料的過濾機理
近幾十年,不少人對無煙煤濾料和石英砂濾料的過濾機理作了研究。一般認為,無煙煤濾料去除水中懸浮雜質主要屬于遷移機理和附著機理。遷移機理是誰料孔隙中隨水流動的絨拉遷移到貼近靜止顆粒(濾料無煙煤顆粒以及已經附著于石英砂濾料濾料顆粒面上的絨粒)的位置。附粉機理是貼近靜止順拉面的絨拉枯附到靜止無煙煤濾料的表面上。 遷移機理 遷移機理包括截留、擴散、慣性、沉淀一及水力等的作用。
1.無煙煤濾料截留直徑為e的懸浮雜質隨流水線進人到一個無煙煤濾料表面,與表面發生接觸,因而產生附著。這是直接截留作用,而不依賴于其它力量。截留作用與雜質的形狀及大小有關,而與雜質的質量和密度無關。
2.擴散 細微懸浮雜質由于周圍水分子熱能而形成不規則的運動,從而使得雜質朝著無煙煤濾料濾料顆粒表面靠得很近。擴散作用取決于水的溫度和雜質的大小。一般認為,擴散只是對粒徑小于1微米的雜質才有意義。
3.慣性 由于水在石英砂濾料孔隙中的運動慣性作用使得雜質穿越流水線而達到石英砂濾料濾料顆粒的表面。誰速高時的慣性作用比撼速低時為大。
4 沉淀 水中懸浮雜質按Stokes沉降速度沿著地心引力方向移動,從而穿越流水線而向石英砂濾料顆粒表面接近。濾床中的沉淀作用類似很多集合重益的微型石英砂濾料沉淀池的作用。
5.水力 在低雷諾數的水力之下,球狀雜質在均勻的剪力場中發生旋轉,從而受到一種側向力而橫跨流水線作運動。如果剪力場示均勻、不固定,則上述作用更加顯著.如果不是球狀雜質顆粒,刻由于缺乏對稱性而發生附加轉動和側向運動。對于可變形雜質,作用也會加強。其結果是,水中雜質出現明顯的偏移,而橫跨石英砂濾料孔隙中的流水線,貼近靜止顆粒表面。 上述幾種作用,有時同時加于一個雜質顆粒。一般說,對次微粒型雜質顆粒,擴教作用是重要的,對大于10微米的雜質顆粒,且其密度大干水的密度,則沉淀作用是重要的,雜質擷粒愈大,截留作愈明顯。