从那时起，慢砂过滤器继续为世界各地的消费者提供饮用水。事实上，一些专家声称，慢砂过滤目前在北美正在复兴——尤其是在较小的社区——主要是因为它是一种经济有效且可靠的净化方法。专家表示，对于依赖私人水源的农村家庭来说，这可能也是一种合适的治疗选择。
工作原理
在慢砂过滤器中，物理过滤和生物处理相结合可以有效地净化原水。该过程本身相对较慢，过滤速率为0.015 gpm/ft。 2 达到0.16 gpm/ft。 2 是常见的。由于其相当迟钝的过滤速度，慢砂过滤系统往往必须占用大量的空间来产生大量的过滤水。(较小的系统不需要这么大的物理空间。)在设计阶段进行广泛的中试测试是确保过滤器性能达到标准的关键。在该系统中，未经处理的水通过覆盖在砾石层上的均匀分级多孔砂层(见图1)。水从过滤器的表面进入，然后从底部排出。在成熟的过滤器中，沙子的顶层会形成一层丰富的、粘性的、像垫子一样的生物层，称为Schmutzedecke，由于过滤速度缓慢，颗粒往往会在那里沉淀下来。Schmutzedecke由具有生物活性的微生物组成，包括细菌、藻类和其他单细胞和多细胞生物。微生物分解并以流经Schmutzedecke的水中的有机物为食，无机颗粒也被这一层捕获和过滤。Schmutzedecke在慢速滤砂中占据主导地位，因为它可以去除比沙子本身更小的颗粒。为了确保这一层的生物群落保持有效，过滤器应该以恒定的速率运行。
最终，由于过滤后的物质和碎屑开始堵塞Schmutzedecke，流量开始减少。为了增加流量，必须通过刮除顶部的沙子来清洗过滤器。在生物层自我补充之前，不应使用过滤水。
优势
虽然需要执行许多其他监视和操作任务(一些日常任务)，但最顶层的刮除可能是慢砂过滤器所需的最耗时的维护相关任务。然而，即使不定期清洗这一层，过滤水的数量会减少，但水的质量不会受到影响。这个有限的维护清单只是慢砂过滤器提供的主要优势之一。然而，成本可能是慢砂过滤法最大的好处。用于建造该系统的材料可以在当地找到，这使得建造成本相对低廉。此外，由于不需要密切、持续的监督，运营成本也相当低。
过滤技术的另一个好处是，使用这种技术对环境没有已知的负面影响。事实上，由于它是一个低能耗的过程，与其他水消毒技术相比，慢砂过滤实际上有助于保护环境。
慢砂过滤的其他优点:
- 不需要预处理化学品
- 该系统在组成和应用方面具有很强的适应性
- 处理污泥的问题很少
限制
在这个世界上没有什么是完美的，慢速砂过滤器也不例外。在投资这些系统之前，人们应该考虑到一些限制。如前所述，慢砂过滤器需要大量的土地，以及过滤材料，以生产大量的处理水。因此，如果需要大量的水，则需要为系统留出大量的空间，这在某些环境中可能是不可行的。还必须预留一个较长的测试期(最好是一年)，以确保在整个四季中都有足够的性能。在这些过滤器可以处理的原水的条件方面也有一些限制。例如，原水浑浊度通常必须低，因为高浑浊度往往会很快堵塞沙子。此外，过滤器处理冷水的效率较低，因为寒冷的温度往往会抑制系统中需要发生的生物生长。水与太多的藻类是不利的慢砂过滤器，因为水与养分计数过低或水与非常细的粘土混合。
此外，虽然慢砂过滤器可以有效地降低许多有害物质的水平，但它们不能完全去除。根据国家饮用水交换所的说法，“慢砂过滤器不能完全去除所有有机化学物质，溶解的无机物，如重金属，或三卤甲烷(THM)前体——当与氯混合时可能形成THM的化合物。”慢砂过滤器对其他污染物的去除能力数据见表1。
慢沙适合你吗?
慢砂过滤有很多优点，特别是对于小社区和农村家庭来说，但像每一种净化技术一样，它也有其局限性。先做功课，看看这个技巧是否适合你。表1。常规慢砂过滤器的典型处理性能
水质参数与去除率浊度<1.0 NTUU
大肠菌群1-3个对数单位
肠道病毒2-4个日志单位
鞭毛虫囊肿2-4+log单位
Crptosporidium卵囊>4 log单位
溶解有机碳<15-25%
生物可降解溶解有机碳<50%
三卤甲烷前驱体<20-30%
重金属
锌，铜，镉，铅>95-99%
铁，锰>67%
砷< 47%
表1改编自m.r. Collins的“评估慢砂过滤和经过验证的修改”，发表于小系统水处理技术:艺术研讨会，NEWWA联合区域操作会议和展览，马萨诸塞州马尔伯勒。, 1998年。
本文附带的图表和表格由美国国家饮用水信息交换中心提供，该中心是西弗吉尼亚大学的一个公共服务组织，由美国农业部农村公用事业服务部门资助。它的使命是帮助农村和小型社区更多地了解如何保持安全、清洁的饮用水供应。欲了解更多关于该组织的信息，请访问www.ndwc.wvu.edu。
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