理論上講,在過濾過程中,濾料所提供的顆粒表面越大,對水中懸浮物的附著力越強,為要達到一定的預期的出水水質要求,濾料所提供的表面積應滿足某一最小值,濾料所具有的截留能力還與濾料本身的表面特性有關。同產地、同種類材質的粗細兩種均質石英砂濾料,在單位面積濾層所提供的濾料表面相等的條件下進行對比實驗發現:
(1)在原水濁度、濾速、投藥量、單位面積濾層所提供的濾料總表面積相同的情況下,粗、細石英砂過濾的出水濁度相同,在原水濁度、濾速、投藥量相同的情況下,原水具有相同的過濾性能,單位面積濾層所提供的濾料總表面積相同,為懸浮顆粒被吸附在濾料表面提供相同的吸附空間,被濾料表面所吸附的懸浮顆粒量相同,所以,粗、細石英砂過濾的出水濁度相同。用單位面積濾層濾料表面積來衡量對濾池濾料的要求比L/d指標更合理,其截留模式相同。對于粗砂或細砂,其截留模式與濾速、投藥量等均有關系。
(2)在相同運行參數下,粗石英砂的過濾水頭損失小于細石英砂的過濾水頭損失,這主要是因為粗濾料的有效孔隙率優于細濾料的有效孔隙率,粗濾料截留濁質后濾層內部的水流曲線變化比細濾料截留濁質后濾層內部的水流曲線變化慢且小。就水頭損而言,宜采用粗砂作為濾料較好。
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