过滤过程
过滤常用于废水处理，有或没有事先处理coagulation-flocculation沉淀，去除絮凝体(或生物絮凝体)从初级和污水二级处理过程中，从初级和二级废水处理过程中流出物中残留的固体，以及从磷酸盐的物理化学处理中析出的污水深度处理阶段。早期废水处理过滤的应用大量借鉴了饮用水的设计和操作经验水处理；污水处理适应性不断完善。污泥旋转过滤真空过滤器用于脱水是过滤在废水中的一种常见应用。过滤的其他应用是脱水消化污泥对砂床和污水的深层处理颗粒过滤器(砂，双介质和多媒体)在大部分固体被去除后。
使用过滤的废水处理通常是为了去除微生物，降低浑浊度和颜色，去除气味，减少铁的数量，并去除留在水中的大多数其他固体颗粒。水有时通过活性炭颗粒过滤(也见下面的“吸附”部分)，去除难降解的有机颗粒。
污水处理中的过滤是一个单元操作这反映了处理受损水域的自然系统;地下水通过砂层和/或土壤(地下地层)过滤，可在地表深处的井中获得饮用水质量。这并不奇怪过滤介质用于废水处理的有沙子、粉碎的无烟煤、硅藻土、珍珠岩和粉末状或颗粒状活性炭。不同介质的组合是常用的;一种双重介质可以由煤在沙子上和一种多媒体过滤器可与石榴石砂，硅砂和煤分层。
过滤涉及到复杂的机制，因为这些机制取决于悬浮液的物理化学特性过滤介质,过滤速率，以及废水的成分。深层颗粒过滤器由46至76厘米(18至30英寸)的过滤介质支持在排水系统;过滤器可以对大气开放，也可以不开放。闭式过滤器通常涉及压力，称为闭式过滤器压滤机；开放过滤器被称为重力过滤器。预涂过滤器包括若干多孔间隔在过滤器外壳连接到集合歧管。隔层中有一层薄薄的过滤介质，该过滤介质在过滤循环开始时以液压方式沉积在隔层的外部。滤隔要么是开放的大气，而他们淹没在一个罐或完全封闭在一个压力罐。它们有时被称为真空过滤器。特点设计不同过滤器类型有助于系统中的过滤机制。例如，预涂层通过形成一种滤饼由杂质制成的;因此，这是一种滤水机制。与深层颗粒过滤器粗物料，另一方面，去除废水中的颗粒材料主要是在滤床当废水在过滤介质形成的空间中摆动时。这种类型的过滤，如在一些深层颗粒过滤器中所见，称为深度过滤。然而，实际的杂质去除涉及几个机制:间质张力、重力沉降、扩散、拦截、水动力相互作用，以及由于静电相互作用、化学键合或特定吸附引起的附着/吸附，这可能受到过滤前使用的混凝剂的类型和剂量的影响。许多深层颗粒过滤器的去除结果可能由表面滤饼去除和深度去除机制的组合所主导。
在污水处理中通常使用的废水通过过滤器的流量在水力上与在自然系统中通过地下地层的流量相同地下水处理．通过过滤器的流速可表示为(式3.7):
驱动力
过滤器阻力，其中驱动力代表压降(水头损失)通过过滤器。
历史上，通过多孔介质的单相废水流已经使用线性达西定律或一些压力梯度和达西速度之间的经验非线性关系作为动量守恒的近似值来建模。例如，在层流范围内，颗粒材料的水头损失可以用达西定律描述(式3.8):
式中Kp为渗透系数，hf为水头损失，L为过滤器深度(或长度)。渗透系数可以通过实验确定。根据测量的物理特性，建立了计算渗透系数的理论关系。水头损失与达西速度v之间的非线性关系已用于说明导致水头损失的重要变量，如以下(式3.9):
其中J在层流中是一个约为6的常数，e是滤层的孔隙率，dp是颗粒的直径，形状因子也是。形状因子的值范围从球形颗粒的6.0到颗粒材料(如无烟煤)的8.5。
滤水水质模式随过滤介质、固体、水化学和过滤器的操作条件的特性而变化。对于预涂膜过滤器，出水质量通常很好，特别是在滤饼形成后，它作为额外的过滤介质。颗粒过滤器去除杂质通常发生在过滤介质的空腔和间隙内。滤饼的形成可能有助于固体的过滤。由于过滤发生在颗粒层内，去除的负担逐渐从上层转移到下层;可以观察到，颗粒过滤器通常开始具有较高的去除效率，但随着时间的推移，随着过滤介质层逐渐被污染物饱和而稳定退化。
废水处理中的过滤是一个单元操作，它使废水工程设计理论家感到沮丧，因为要过滤的饲料流的特性具有遗传变异性。这不仅是对多样性的证明废水来源但事实上，过滤工艺经常被用作初级或二级废水处理工艺的补充工艺。因此，由于这些变化导致颗粒大小和分布的变化，过滤过程受到沉降盆或水槽中胶体分散的混凝-絮凝程度的变化的影响。通常需要进行试验装置研究，以确保为给定任务选择的过滤器配置能够充分满足处理目标。
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