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石英砂單層濾料反沖洗機理是關于反沖洗時使懸浮雜質顆粒，從濾料表面脫離的機理，主要有以下三種不同的解釋。
一種觀點認為主要是石英砂懸浮濾層中水流的剪切應力使懸浮雜質顆粒，既所謂的水流剪切理論。
另一種觀點認為主要靠石英砂濾料顆粒，在流態化流體中的相互碰撞與摩擦去除懸浮雜質顆粒，赤既所謂的顆粒碰撞理論。
三種觀點認為石英砂濾料上有兩種雜質顆粒。一種是濾料直接吸附牢固的雜質顆粒，稱為一次雜質顆粒，須靠顆粒碰撞或其他作用才能去除:另一種是積聚在石英砂濾料間空隙中的雜質顆粒，稱作二次雜質顆粒，靠水流的剪切力較易去除。
這就是剪切與碰撞綜合作用理論，因此現在一般認為，懸浮雜質顆粒從石英砂濾料表面脫落是水流剪切和顆粒碰撞綜合作用的結果。
常用的單層濾料有單層石英砂濾料和單層無煙煤濾料兩種，而每種單層濾料根據濾料特征又可分為單層級配濾料和單層均質濾料兩種類型。過濾和反沖洗是濾池運行的兩個階段，采用先進的過濾工藝及進行行之有效的反沖洗，可以保證濾池過濾性能的充分發揮。
1、單層級配石英砂濾料。傳統的單層級配石英砂濾料因反沖洗時水力分級的影響，其粒徑分布呈現上小下大的“正粒度”排序，導致濾料的比表面積和吸附能力也隨之為上大下小的分布趨勢。因此過濾過程中就會出現濾料表層水頭損失增長迅速和濾后水水質提前穿透兩種不利后果。基中任何一種都會縮短過濾周期、減少周期產水量，并因中下層濾料基本為發揮截污作用而造成濾料吸附能力的浪費。
2、單層均質石英砂濾料。但層均質石英砂濾料（K80＜1.5或K60＜1.2）在某些程度上克服了整體或部分“正粒度”給過濾帶來的困難，采用了居于“正反粒度”之間的辦法，水中的懸浮雜質顆粒能深入濾料層深處被截留 。
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