快滤池工作的机理主要是接触凝聚而不是靠筛除作用。可以这样来解释,作一个简单的几何图,如下图所示:
砂粒空隙示意图
d1代表砂粒直径,d2代表能通过孔隙的最大颗粒直径,可推得d1:d2≈6.5。直径大于d2的颗粒将被筛除截留,但小于d2的颗粒都可以通过砂层。如果最小砂粒直径为0.3毫米(比一般快摅池用的砂粒还要小),则可得d2≈0.3/6.5≈0.045毫米,即45μ以下的颗粒都可通过砂层,但经过混凝沉淀进入滤池的最大颗粒尺寸一般为2~10μ,还有很多更小的颗粒,既然滤池可以去除这样的颗粒,说明不可能是筛除作用。如果单靠筛除的办法去除颗粒,则要选用孔径很小的滤料。当然过滤时也会有筛除现象,但它不是快滤池的基本性能。
微小的矾花从水中流动到砂粒表面上,然后被其吸附,这可用水力学的原理来解释。过滤时在砂粒孔隙内的水流一般是层流状态,而层流产生的速度梯度,会使微小的矾华不断旋转并跨过流线向砂粒表面运动,当矾花接触砂粒时,如果彼此间有足够的吸力,就被砂粒吸附,而加混凝剂产生的压缩双电层作用就为加强颗粒间的范德华吸力创造了条件。
随着输送和附着过程进行到一定时间,滤料被沉淀或吸附的颗粒覆盖,滤料之间的孔隙逐渐减小,通过滤层的水流速度不断增大,截留的沉积物因水流剪切作用部分分离,被带人滤层深部,使下层滤料截留作用逐渐得到发挥。当滤层堵塞到一定程度后就需进行冲洗,以恢复滤料的过滤能力。反冲洗时,冲洗水经配水系统自下而上穿过滤料层使其处于悬浮状态,冲洗废水流入冲洗排水槽,再经浑水渠排走。