社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給全球資源、環(huán)境都帶來了巨大的壓力。人類自身的生存發(fā)展不僅消耗大量的水資源,而且還向環(huán)境中排放的污染物質(zhì),造成水環(huán)境的明顯惡化,使全球可利用的淡水資源日益減少。污水回用與資源化是解決缺水問題*為簡單、經(jīng)濟(jì)的一種途徑。
過濾是污水回用深度處理的重要處理單元,是污水回用保證再生水水質(zhì)的關(guān)鍵過程。其目的在于進(jìn)一步去除廢水二級處理后的生物絮體和膠體物質(zhì),降低出水的BOD、COD植,顯著降低出水的懸浮物含量和濁度、重金屬、細(xì)菌等。高效過濾材料與技術(shù)的應(yīng)用,能夠顯著提高回用水的水質(zhì)與綜合利用率,降低城市與工業(yè)的排污總量,并推動水資源可持續(xù)利用的發(fā)展。
一百多年來,人們不斷探索研究高效的過濾工藝以取得更好的濾后水質(zhì),研究成果表現(xiàn)在以下幾方面:
1) 對過濾機(jī)理進(jìn)行了探索研究,創(chuàng)立了各種過濾理論模式。
2)濾池型式和水流方向發(fā)展多樣化。
3)濾料由傳統(tǒng)的石英沙濾料為主改進(jìn)到多種介質(zhì),如無煙煤、磁鐵礦、石榴石,以及顆粒活性炭、塑料珠、陶粒濾料等。濾料組成有單層濾料、雙層濾料和多層濾料。
然而,縱觀過濾技術(shù)的發(fā)展歷史,有兩點基本沒有改變:一是普通快濾池為代表的基本構(gòu)思沒有取得突破性的(質(zhì)的)進(jìn)展,快濾池通過加大濾料粒徑,提高了濾速,發(fā)揮了深層濾床的過濾能力,但是,通過水力反沖洗之后,使得砂層的粒徑分布隨過濾水流(自上而下)逐漸增大。這樣,上層濾料的粒徑*細(xì),空隙*小,懸浮雜質(zhì)在濾層中的分布主要集中在上層,尤其是表層,表層孔隙容易堵塞,濾層阻力迅速上升,周期縮短,下層部分濾料仍然沒有發(fā)揮作用,雙層及多層濾料雖然從濾床總體上實現(xiàn)了反粒度過濾,但就每一單濾料層依然如故,不能發(fā)揮整個濾床的截污能力,這是傳統(tǒng)過濾技術(shù)的*大缺陷。二是以石英砂濾料為代表的傳統(tǒng)顆粒濾料的主導(dǎo)地位沒有改變。顆粒濾料的主要缺點是濾床孔隙率小,濾料比表面積小,濾床截污量低,反沖洗時,濾料容易流失。