福清单层石英砂滤料迁移机理_石英砂_河南新泰净水材料有限公司

迁移机理认为在单层石英砂滤料过滤过程中，石英砂滤料层空隙中的水流一般处于层流状态，被水流挟带的悬浮颗粒沿着水流流线运动，可以略去因紊流所引起的输送作用。悬浮杂质在层流状态下之所以脱离流线到达滤料表面，完全是由拦截、惯性、沉淀、扩散和水动力等作用引起的，迁移机理作用的实质是一种物理力学作用，在20世纪80年代发表过此观点，分述如下。

    拦截作用。当水流流线在石英砂滤料周围发生弯曲时，位于流线上的悬浮颗粒沿着流线运动，与滤料表面接触碰撞，从而被滤料俘获的作用被认为是拦截作用。拦截作用大小用I表示：I=d/D式中，d为悬浮杂质颗粒的直径；D为球形滤料的直径。由此式可知，悬浮杂质颗粒的直径d越大，拦截作用就越大，这样拦截效果也越好，人们通常是在过滤前通过投加混凝剂使悬浮杂质颗粒形成较大的絮凝体来提高悬浮杂质颗粒的直径；无烟煤滤料直径D越小，孔隙率越小，越容易拦截。

    惯性作用。过滤中，如果悬浮杂质颗粒的密度比流体的密度大，在流体中运动的悬浮杂质粒子由于惯性作用有保持原来直线运动的趋向，当流体以曲线绕过滤料流经滤料缝隙时，位于流线上的悬浮杂质颗粒由于水流改变方向而产生离心力(水流转弯处)，在离心力的作用下，悬浮杂质粒子就脱离流线靠惯性作用而接近滤料表面。

    惯性作用大小用E表示:E=psd2u/18u 式中，ps、d、u分别为悬浮杂质颗粒的密度、球形滤料的直径及过滤速度；u为水的动力黏度。

    沉淀作用。过滤时，石英砂滤料间的孔隙可以看作一个微型沉淀池，滤料颗粒具有很大的沉淀表面积，当悬浮物颗粒接近滤料颗粒表面时，由于水流速度很小而悬浮颗粒沉速较大，悬浮颗粒主要靠重力作用穿过流线而靠近滤料表面来完成沉淀去除的作用。据一些资料介绍，沉淀作用约占整个迁移机理作用的20%。沉淀作用大小用S表示:S=自由沉速（层流状态）/滤速=(ps-p1)gd2/18uv 式中，p1为液体的密度。

    扩散作用。当石英砂滤料层孔隙内存在悬浮颗粒的浓度梯度时，位于流线上的悬浮颗粒受水分子热运动的影响做布朗运动，从而使有的粒子向滤料表面扩散而去除。影响扩散作用的因素较多，故关于扩散作用大小的具体表达式还未见报道。

    水动力作用。滤料层中的孔隙和悬浮颗粒的形状是不规则的，形成不均匀的剪切流场，这样水流在滤料层的流动过程中就会产生速度梯度G，使非球形杂质颗粒由于剪切力作用而发生转动并跨越流线做横向运动，结果使非球形杂质颗粒到达滤料表面上被去除，该过程被认为是水动力作用。

    水动力作用大小用f表示:f=u/p1vD式中，p1、D、v分别为流体的密度、滤料的直径及过滤速度；u为水的动力黏度。在实际过滤过程中，悬浮杂质颗粒的迁移将会受到各种机理的作用，相对哪种机理的作用更为重要主要取决于水流状况、无烟煤滤料层的孔隙形状及悬浮杂质颗粒本身的性质。

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