一、过滤原理

1、粒状滤料的过滤原理

（1）、截污原理

在过滤过程中，滤床中滤料颗粒间的空隙构成水流通道，水进入滤床后就在弯曲的空隙间流动。滤层的孔隙分布很像一个网，整个滤层就是由许多筛网层层叠加而成的，形成拦截水中悬浮杂质的屏障。原水杂质是随水在滤层流动过程中被滤料筛除或吸附的。

滤床中滤料的截污机理比较复杂，一般认为包括迁移、黏附和剥落三个过程。迁移过程是指滤层孔隙水中悬浮杂质运动到滤料表面上，这一过程也称输送过程、碰撞过程；黏附过程是指对其表面处的悬浮杂质黏合，这一过程又称吸附过程或吸着过程；剥落过程是指水流剪切力将已经黏附的杂质从滤料表面剥离下来的过程。

（2）、过滤过程

在过滤过程中，水中的悬浮物被滤床截留，随着滤层中杂质截留量的增加，水流流过滤层的水头损失也相应增加，当水头损失增加到一定程度以致产水流量或出水水质达不到要求时，过滤设备就要停止过滤实施反冲洗，清除滤层中的污泥，恢复滤料过滤能力。从过滤开始到反冲洗结束这一阶段的工作时间称为工作周期，从过滤开始至过滤结束这一阶段的实际工作时间称为过滤周期。过滤周期由滤床特性、原水水质、过滤速度等因素所决定。过滤器是否失效，可以从出水浊度、进出口压差和过滤时间是否超过允许值这三个方面中任一项指标来判断。

（3）、反冲洗

反冲洗简称反洗、冲洗，因水流方向与过滤的水流方向相反，故称反洗。

反冲洗可以采用水冲洗或空气辅助擦洗的方式。

反冲洗原理是水流剪切作用和滤料间碰撞摩擦作用。

反冲洗时，单位时间单位过滤截面积上反冲洗水量，称反冲洗强度，简称反洗强度。

二、重力无阀滤罐工作过程

过滤时，水顺次经过进水分配槽、进水管、虹吸上升管、顶盖下面的挡板后，均匀地分布在滤料层上。过滤后的水通过承托层、小阻力配水系统、底部配水区，经连通管上升后进入冲洗水箱中。当水箱水位达到出水渠的溢流堰顶后，溢入渠内，超后流入清水池。水流方向下图4-12中箭头所示。过滤刚开始时，虹吸上升管与冲洗水箱中的水位差为过滤起始水头损失。随着过滤时间的推移，滤料层水头损失逐渐增加，虹吸上升管中水位相应逐渐升高，排挤管内空气从虹吸下降管出口端穿过水封进入大气。当水位上升到虹吸辅助管口时，水从辅助管流下，下降水流在管中形成的真空使抽气管不断将虹吸管中空气抽出，虹吸管中真空度逐渐增大。其结果，一方面虹吸上升管中水位升高，另一方面虹吸下降管将水封井中的水吸上一定高度。当下降管中的上升水柱与上升管中的水汇合后，在冲洗水箱水位与排水井的水位之间的较大落差作用下，促使冲洗水箱内的水循着过滤时的相反方向进入虹吸管，滤料层因而受到反冲洗。冲洗废水由排水水封井流入下水道。在冲洗过程中，水箱内水位逐渐下降，当水位下降到虹吸破坏斗以下时，虹吸破坏管将小斗中的水吸完。管口与大气相通，虹吸破坏，冲洗结束，过滤重新开始。如果在滤池水头损失还未到达规定值而又因某种原因需要提前冲洗时，则可进行人工强制冲洗。这就是在辅助管与抽气管相连接的三通上部接一根强制冲洗管，强制冲洗水高速经过虹吸辅助排入水封井，使虹吸很快形成。