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過濾是雜質脫離流線在濾料顆粒表面被截流（大顆粒）、被吸附（小顆粒或帶電粒子）的過程。即水通過過濾介質除去懸浮物等顆粒性物質的過程。用于過濾的材料稱為濾料或過濾介質。石英砂是最常用的粒狀過濾材料，過濾設備中堆積的濾料層稱為濾層或濾床。裝填粒狀濾料的鋼筋混凝土構筑物稱為濾池。裝填粒狀濾料的鋼制設備稱為過濾器，運行時相對壓力大于零的過濾器稱之為壓力式機械過濾器。懸浮雜質在濾床表面截留的過濾稱為表面過濾；而在濾床內部截留的過濾稱為深層過濾或濾床過濾。水通過濾床的空塔流速簡稱濾速。
過濾池（器）按水流方向分，有下向流、上向流、雙向流等；按構成濾池（器）中填充濾料的種類分，有單層濾料、雙層濾料和三層濾料濾池；按閥門分，有單閥濾池、雙閥濾池、無閥濾池等。過濾設備通常位于澄清池或沉淀池之后，過濾濁度一般在15mg/L以下，濾出濁度一般在2mg/L以下。當原水濁度低于150mg/L時，也可以采用原水直接過濾或接觸混凝過濾。有的地下水，雖然濁度較低（一般在5mg/L以下），但為了除去鐵和錳等金屬化合物，常用接觸混凝或者錳砂過濾。
常見的過濾工藝的分類見下表:
快速過濾工藝分類及說明
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分類 方法 |
工藝類型 |
簡要說明 |
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按 進 水 水 質 分 類 |
直接過濾 |
原水不經過混凝澄清而直接通過濾池（器）。這種過濾形式只能除去水中較粗的懸浮雜質，對于膠體狀態的雜質去除能力低。適用于原水常年濁度低，對膠體雜質的去除要求不高的情況。 |
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混凝澄清過濾 |
原水經混凝處理后，絮凝物主要在澄清設備中除去，濾池（器）進水中只含微量絮凝物。在澄清良好時，濾池（器）進水是近乎恒定的低濁度水。過濾速度一般為5～20m/h。適用于各種水源。 |
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凝聚過濾 （接觸凝聚） |
原水經過濾料層前，向水中投加混凝劑（有時同時投加絮凝劑），使水中膠體脫穩凝聚形成初始礬花。水進入濾料層前的凝聚反應時間一般為5～15min。這種過濾形式的特點是省去了專門的混凝澄清設備，混凝劑投加量少。適用于常年原水濁度小于50mg/L，有機物含量中等以下的水源和地下水除鐵、錳、膠體硅。 |
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按 水 流 方 向 分 類 |
下向流過濾 |
運行時進水自上而下通過濾料層，清洗時沖洗水向上通過濾料層。因為反沖洗時的水力篩分作用，這種形式的濾池（器）的濾料層是由小到大自上而下排列的。這是一種最常見的工藝型式，其優點是設備結構簡單，運行管理方便。缺點是單層濾料時過濾周期較短，濾料層的截污能力不能得到充分利用。 |
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上向流過濾 |
運行時進水自下而上經過濾層，清洗時沖洗水和空氣也是自下而上。這種濾料層粒度分布是由小到大自上而下排列的，運行時進水先通過較粗的濾料，因而阻力小，運行周期長，濾料層的截污能力高。缺點是運行流速必須嚴格控制在濾料層膨脹流速以下，并要求濾速穩定，因而對運行管理要求嚴格。 |
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雙向流過濾 （對流） |
這種濾池（器）同時采用向下和向上流的過濾方式，過濾水從濾層中部引出，因而相當于兩個并列的濾池（器），出水量相當于單向流濾池（器）的2倍。反洗時沖洗水和空氣自下而上。要求反洗后的濾料層粒度分布均勻，避免細濾料集中于濾層上部致使上下部配水不均。 |
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按 濾 層 結 構 分 類 |
單層非均質過濾 |
見下向流過濾。 |
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單層均質過濾 |
在整個濾層深度內濾料粒徑分布是均勻的。這種過濾工藝在反沖洗時增加了濾料混合過程（常用壓縮空氣）和不使濾層膨脹的漂洗過程，而使反沖洗后的濾料層粒度分布均勻。所謂變空隙或變粒度過濾就屬于這種類型。運行時雜質可滲入濾層深部，水流阻力小，過濾周期較長。 |
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多層過濾 |
采用不同材質的濾料組成雙層或三層濾料層（極少用三層以上），密度較小的濾料在上層，密度較大的濾料在下層。雙層濾料一般采用無煙煤和石英砂，三層濾料一般采用無煙煤、石英砂和磁鐵礦砂。反沖洗時因為濾料密度不同而自動分層。這種過濾方式具有截污能力大，過濾周期長，出水水質好，允許采用較高的濾速等優點。 |
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