① 懸浮物機械沉澱淤塞。過濾是以某種多孔物質為介質,在外力的作用下,使帶有懸浮物的液體通過介質孔道,固體顆粒被劫留在滲流介質表面,從而實現固液分離。通過模擬試驗能夠清晰觀察到水流攜帶懸浮物向濾床深部運移,較粗顆粒在砂礫石表層附近的粒間沉澱,形成“架橋”。濾床表面逐漸形成褐色泥質薄膜以攔截更小的雜質。濾膜在過濾初期增長很快,進入穩定發展階段後,增長速度減緩。在實際的工程中則表現出: 投入生產的前一段時間可取水量變化大,衰減快,隨著污染物截留量的增大,濾膜逐漸增厚壓實並在一定水流條件下達到動態平衡後,水量則穩定下來。
② 吸附淤塞。滲濾過程中,懸浮物隨水流深入到濾床區的曲折孔道中,與顆粒發生吸附、離子交換作用,被吸附在砂礫石的表面,濾床一定深度範圍內將形成一個淤填層,引起滲透性減小。淤填層的發育深度受濾料顆粒、濾速的影響,濾料顆粒越大,均勻性越好,濾速越快,淤填層發育深度越大。有研究發現,在地下水人工補給的滲水池中,當有效粒徑d10= 0. 85 mm時,主要淤填層發育深度為3 cm;當d10= 0. 25 mm時,主要淤填層發育深度為l cm。圖2濾床中發育的淤填層示意圖。
③ 濾床水動力條件改變引起淤塞。濾膜對攔截地表水中的懸浮物和細菌起了關鍵作用,延緩了地表水中懸浮物和泥沙進入到砂卵礫石層中造成的濾床淤塞老化。然而,濾膜淨水過程中逐漸增厚可引發上部地表水給水不暢,濾床中水流狀態由三維飽和流過渡到一維非飽和垂向流,在截留雜質較多上層濾料中地表水和地下水脫開,形成負壓區。此時,取水量很大程度上是靠濾床內地下水的疏乾提供。因此,河流的入滲量減少消耗地下水儲存量將造成系統淤塞。