过滤工艺的理论与应用 一 过滤工艺理论的发展历程 对过滤理论研究的目的就是为阐述过滤工艺中的微观过程并最终给予定量的预测。到目前为止，人们对于过滤机理及其工艺进行了大量的深入研究，先后提出了许多理论方程及计算模型、模式，纵观其发展历程，主要经历了三个阶段。 六十年代以前，过滤过程一直采用Tominisa Iwasaki、Mintz、Ives 等人逐步发展的宏观经验理论，即依据过滤过程中存在的颗粒泄漏 （TC）与水头损失（TH）两个不同的过滤周期而寻求 TC＝TH 的最佳条件而建立的理论模式，宏观经验理论主要研究过滤工艺的宏观现象，其优点在于对过滤的全过程进行了模型化，基本符合实际情况，因此，对滤池的设计和操作具有重要的指导作用。 六十年代后，随着科技的发展，传统过滤宏观经验理论不能很好的解释过滤过程中的许多问题。以研究过滤的微观物化作用机理并强调过滤的微观物化过程的理论得到迅速发展。这一理论将源于气体过滤中的轨迹理论引入水质过滤中。其突出特点是将滤池中单个滤料作为研究对象，研究流场中的运动轨迹，颗粒向其传送及粘附的微观物理化学过程，先后提出了过滤过程中的轨迹理论模型及计算模式，着重研究了颗粒沉积的内部机理，沉积过程发生的物理化学变化及介质结构和特性对沉积过程的影响。 八十年代后，随着水质恶化和水资源污染问题的日趋加剧，同时随着界面电位计算体系和表面络合模式的发展，已有许多研究者开始在过滤研究中引入表面络合概念和定量计算方法，试图建立定量计算模式。近年来有关过滤动力学方面也逐渐重视，并将分形理论应用于絮体的结构、密度、粒径等方面的研究，同时也考虑水体溶夜的物理化学条件对过滤的影响。 二 过滤理论的主要内容 2 .1 悬浮颗粒去除理论 现代过滤理论研究认为，在快滤池中，悬浮颗粒的去除，主要是由颗粒与滤料之间以及颗粒与颗粒之间的吸附（粘附）作用而被去除的。这就涉及到两个方 面的问题：一是被水挟带的悬浮颗粒如何脱离水流流线向滤料表面靠近的颗粒迁移机理。二是当悬浮颗粒与滤料表面接触时，依靠哪些力的作用使得他们粘附在滤料表面上的颗粒粘附机理。 悬浮颗粒的迁移机理：在过滤过程中，滤层空隙中的水流一般处于层流状态，被水挟带的悬浮颗粒将沿着水流流线运动。他之所以脱离流线而与滤料表面接近，完全是一种物理力学作用，一般认为是由拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力学等作用引起的。悬浮颗粒脱离流线可能是几种机理同时作用，也可能只...
