單層石英砂濾料遷移機(jī)理 

遷移機(jī)理認(rèn)為在單層石英砂濾料過(guò)濾過(guò)程中，石英砂濾料層空隙中的水流一般處于層流狀態(tài)，被水流挾帶的懸浮顆粒沿著水流流線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可以略去因紊流所引起的輸送作用。懸浮雜質(zhì)在層流狀態(tài)下之所以脫離流線(xiàn)到達(dá)濾料表面，完全是由攔截、慣性、沉淀、擴(kuò)散和水動(dòng)力等作用引起的，遷移機(jī)理作用的實(shí)質(zhì)是一種物理力學(xué)作用，在20世紀(jì)80年代發(fā)表過(guò)此觀點(diǎn)，分述如下。
攔截作用。當(dāng)水流流線(xiàn)在石英砂濾料周?chē)�發(fā)生彎曲時(shí)，位于流線(xiàn)上的懸浮顆粒沿著流線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，與濾料表面接觸碰撞，從而被濾料俘獲的作用被認(rèn)為是攔截作用。攔截作用大小用I表示：I=d/D式中，d為懸浮雜質(zhì)顆粒的直徑；D為球形濾料的直徑。由此式可知，懸浮雜質(zhì)顆粒的直徑d越大，攔截作用就越大，這樣攔截效果也越好，人們通常是在過(guò)濾前通過(guò)投加混凝劑使懸浮雜質(zhì)顆粒形成較大的絮凝體來(lái)提高懸浮雜質(zhì)顆粒的直徑；無(wú)煙煤濾料直徑D越小，孔隙率越小，越容易攔截。
慣性作用。過(guò)濾中，如果懸浮雜質(zhì)顆粒的密度比流體的密度大，在流體中運(yùn)動(dòng)的懸浮雜質(zhì)粒子由于慣性作用有保持原來(lái)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的趨向，當(dāng)流體以曲線(xiàn)繞過(guò)濾料流經(jīng)濾料縫隙時(shí)，位于流線(xiàn)上的懸浮雜質(zhì)顆粒由于水流改變方向而產(chǎn)生離心力(水流轉(zhuǎn)彎處)，在離心力的作用下，懸浮雜質(zhì)粒子就脫離流線(xiàn)靠慣性作用而接近濾料表面。
慣性作用大小用E表示:E=psd2u/18u 式中，ps、d、u分別為懸浮雜質(zhì)顆粒的密度、球形濾料的直徑及過(guò)濾速度；u為水的動(dòng)力黏度。
沉淀作用。過(guò)濾時(shí)，石英砂濾料間的孔隙可以看作一個(gè)微型沉淀池，濾料顆粒具有很大的沉淀表面積，當(dāng)懸浮物顆粒接近濾料顆粒表面時(shí)，由于水流速度很小而懸浮顆粒沉速較大，懸浮顆粒主要靠重力作用穿過(guò)流線(xiàn)而靠近濾料表面來(lái)完成沉淀去除的作用。據(jù)一些資料介紹，沉淀作用約占整個(gè)遷移機(jī)理作用的20%。沉淀作用大小用S表示:S=自由沉速（層流狀態(tài)）/濾速=(ps-p1)gd2/18uv 式中，p1為液體的密度。
擴(kuò)散作用。當(dāng)石英砂濾料層孔隙內(nèi)存在懸浮顆粒的濃度梯度時(shí)，位于流線(xiàn)上的懸浮顆粒受水分子熱運(yùn)動(dòng)的影響做布朗運(yùn)動(dòng)，從而使有的粒子向?yàn)V料表面擴(kuò)散而去除。影響擴(kuò)散作用的因素較多，故關(guān)于擴(kuò)散作用大小的具體表達(dá)式還未見(jiàn)報(bào)道。
水動(dòng)力作用。濾料層中的孔隙和懸浮顆粒的形狀是不規(guī)則的，形成不均勻的剪切流場(chǎng)，這樣水流在濾料層的流動(dòng)過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生速度梯度G，使非球形雜質(zhì)顆粒由于剪切力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并跨越流線(xiàn)做橫向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使非球形雜質(zhì)顆粒到達(dá)濾料表面上被去除，該過(guò)程被認(rèn)為是水動(dòng)力作用。

水動(dòng)力作用大小用f表示:f=u/p1vD式中，p1、D、v分別為流體的密度、濾料的直徑及過(guò)濾速度；u為水的動(dòng)力黏度。在實(shí)際過(guò)濾過(guò)程中，懸浮雜質(zhì)顆粒的遷移將會(huì)受到各種機(jī)理的作用，相對(duì)哪種機(jī)理的作用更為重要主要取決于水流狀況、無(wú)煙煤濾料層的孔隙形狀及懸浮雜質(zhì)顆粒本身的性質(zhì)。

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