1.滤料孔隙与杂质大小的关系

　　2.过滤机理

　　（1）迁移机理（物理—力学作用）在过滤过程中，滤料孔隙很小，水流在孔隙内的流动属层流。因此，被水流挟带的颗粒随水的流线运动，它是依靠物理-力学作用脱离流线而与滤料表面接近的。主要包括沉淀、拦截、惯性、扩散和水动力等五种基本作用。对一个颗粒而言，可能同时存在几种作用，但占主导作用的只能是一到两种，主要取决于颗粒的大小。影响迁移机理的因素很复杂，有滤料尺寸、形状、滤速、水温、水中颗粒尺寸、形状和密度等。沉淀作用把滤料层看成类似叠起的多层沉淀池，较重的颗粒接近滤料表面时，由于水流速度很小，颗粒在重力作用下脱离流线沉淀下来。拦截作用尺寸较大的悬浮颗粒沿一条水流线运动，以致最后直接碰到滤料表面。惯性作用具有较大惯性的颗粒脱离流线被抛到滤料表面时，即完成了迁移过程。扩散作用颗粒较小，布朗运动较剧烈时会扩散到滤料表面完成迁移过程。水动力作用层流运动存在着速度梯度，非球体颗粒在速度梯度作用下会产生转动，从而脱离流线而与滤料表面接触。

　　（2）粘附机理粘附作用是一种物理化学作用。把滤料看作凝聚中心，滤料与水中悬浮颗粒相比，其粒径较大，当水中颗粒迁移到滤料表面时，在强大的吸引力作用下被粘附在滤料表面，或粘附在滤料表面上已粘附的絮粒上。这种吸附力包括范德华引力、静电引力、某些化学键和特殊的吸附力，以及絮凝颗粒的吸附架桥等。这种粘附作用和前述澄清池中的泥渣作用类似，只是滤料作为固定介质，比悬浮泥渣排列更紧密，接触絮凝作用也更好。粘附作用主要取决于滤料和水中颗粒的表面理化性质。

　　由于滤料被已沉积的颗粒覆盖，致使滤料表面之间的孔隙不断减小，孔隙中水流速度增加，甚至流态从层流变为紊流，对粘附在滤料表面的颗粒有较大的剪切和冲刷作用，从而导致颗粒从滤料表面脱落。脱落的颗粒随水流向下迁移，并被下层滤料截留，发挥了下层滤料截留颗粒的作用。但在滤池实际运行中，下层滤料截留作用还未得到充分发挥时，过滤过程就得停止。因为滤料经反冲洗后，滤层存在水力分级，表层滤料粒径最小，孔隙尺寸也最小，能容纳的悬浮固体物也最少，而单位体积滤料截留的悬浮物量却最多。过滤一段时间后，表层孔隙逐渐被堵塞，水头损失迅速上升，在筛滤作用下甚至会形成泥膜。其结果是，在一定过滤水头下滤速急剧下降，或滤速一定情况下，水头损失达到最大，有时还会出现滤层表面因受力不均匀而使泥膜产生裂缝，大量水流从裂缝中流出，杂质穿过滤层，使出水水质恶化。只要上述两种情况一种出现，过滤将被迫停止，这是单层分级滤料滤池的缺点。