以單層石英砂濾池為例，簡要介紹其過濾機(jī)理。石英砂濾料粒徑通常為0.5～1.2mm，純水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家濾料層厚度一般為700mm左右。石英砂濾料新裝入濾池后，經(jīng)高速水流反洗，向上流動的水流使砂粒處于懸浮狀態(tài)，從而使濾料粒徑自上而下大致按由細(xì)到粗的順序排列，反滲透純水處理設(shè)備稱為濾料的水力分級。這種水力分級作用，使濾層中孔隙尺寸也因此由上而下逐漸增大。設(shè)表層濾料粒徑為0.5mm，并假定以球體計，則表層細(xì)濾料顆粒之間的孔隙尺寸約為80μm。而經(jīng)過混凝沉淀后的懸浮物顆粒尺寸大部分小于30μm，這些懸浮顆粒進(jìn)入濾池后卻仍然能被濾層截留下來，反滲透純水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家且在孔隙尺寸大于80μm的濾層深處也會被截留。這個事實說明，過濾顯然不是機(jī)械篩濾作用的結(jié)果。經(jīng)過眾多研究者的研究，認(rèn)為過濾主要是懸浮顆粒與濾料顆粒之間粘附作用的結(jié)果。
      懸浮顆粒與濾料顆粒之間粘附純水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家包括顆粒遷移和顆粒附著兩個過程。過濾時，水在濾層孔隙中曲折流動，被水流夾帶的懸浮顆粒，依靠顆粒尺寸較大時產(chǎn)生的攔截作用、顆粒沉速較大時產(chǎn)生的沉淀作用、顆粒慣性較大時產(chǎn)生的慣性作用、較小顆粒的布朗運動產(chǎn)生的擴(kuò)散作用及非球體顆粒由于速度梯度產(chǎn)生的水動力作用，脫離水流流線而向濾料顆粒表面靠近接觸，此種過程稱為顆粒遷移。當(dāng)水中懸浮顆粒遷移到濾料表面上時，則在范德華引力、靜電力、反滲透純水處理設(shè)備某些化學(xué)鍵和某些特殊的化學(xué)吸附力、絮凝顆粒的架橋作用下，附著在濾料顆粒表面上，或者附著在濾料顆粒表面原先粘附的雜質(zhì)顆粒上，此種過程稱為
顆粒附著。
      事實證明，當(dāng)水中的懸浮物顆粒未經(jīng)脫穩(wěn)時，反滲透純水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家其過濾效果很差。因此，過濾效果主要取決于濾料顆粒和水中懸浮顆粒的表面物理化學(xué)性質(zhì)，而無需增大水中懸浮顆粒的尺寸。相反，若水中懸浮顆粒尺寸過大時，會形成機(jī)械篩濾而造成表層濾料很快堵塞。在過濾過程中，特別是過濾后期，當(dāng)濾層中孔隙尺寸逐漸減小時，表層濾料的篩濾作用也不能完全排除，快濾池運行中應(yīng)盡量避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)。
根據(jù)上述過濾機(jī)理，在水處理技術(shù)中出現(xiàn)了“直接過濾”.工藝。所謂直接過濾是指原水不經(jīng)沉淀而直接進(jìn)入濾池過濾。在生產(chǎn)中，直接過濾工藝的應(yīng)用方式有兩種1）原水加藥后不經(jīng)任何絮凝設(shè)備直接進(jìn)入濾池過濾的方式稱“接觸過濾”。2）原水加藥混合后先經(jīng)過簡易微絮凝池（絮凝時間通常在幾分鐘），待形成粒徑大約在40～60μm左右的微絮粒后即刻進(jìn)入濾池過濾的方式稱“微絮凝過濾”。采用直接過濾工藝時要求1）原水濁度較低（一般要求常年原水濁度低于50度）、色度不高、水質(zhì)較為穩(wěn)定。2）濾料應(yīng)選用雙層、三層或均質(zhì)濾料，且濾料粒徑和厚度要適當(dāng)增大，以提高濾層含污能力。3）需投加高分子助凝劑（如活化硅酸等）以提高微絮粒的強(qiáng)度和粘附力。4）濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定，一般在5m/h左右。