快速过滤系统如图7-11所示。其中a图有沉淀池;而另外两图无沉淀池,絮凝后直接送入过滤池,因此称为直接过滤。三者的共同点是必须添加絮凝剂进行预处理。
图7-12所示为化学反应器的快速过滤简图。因为粒状滤层具有很大的粒子表面积,所以利用这个特点将其作为化学反应装置来使用。
溶解在水中的铁,以Fe2+的形态存在,而且溶解度较高。但是以Fe3+存在时,溶解度便明显减小。就是说,如果将铁氧化,铁就会在水中析出,因而容易除掉。一般是用氯来氧化;但是如果利用触媒,就可以利用空气来氧化,尽管空气的氧化力比氯弱。FeOOH就是触媒中的一种,其在快速过滤中的作用可用图7-12来说明:
图7-11b为微絮团过滤。所用的絮凝剂的注入率小、絮团的形成时间短,因而絮团的粒径小,絮团中含有的悬浮物多。
微小的絮团不仅被滤层的表面截留住,而且可能侵入滤层的一定深度。这样,滤层的空隙便得到有效利用,有利于悬浮物浓度高的水在低水头下进行长时间过滤。但是当水的质量浓度超过300mg/L以上时,滤层会迅速堵塞;因此在过滤河水时,不可省略沉淀池。
图7-llc连絮凝混合池都省去了,称为絮凝过滤。其所用的絮凝剂的浓度比微絮团过滤低。但是由于絮凝剂到达滤层的时间影响着过滤性,而这一时间又难以控制,因而此法的使用有难度。
与上述两种过滤情况相比,图7-lla的絮团较大,但设备造价高。