自然界中的井水和泉水都是經過地下多孔巖石的過濾才成為飲用水的，可以說，這是最原始的深床層過濾(deep-bred filter)。

現在，水處理的中心任務是除掉水中的懸浮顆粒和膠體。例如：廢水處理，將不同原水(河水、井水、泉水等)處理成飲用水，游泳池水、冷卻水及過程水的處理等。這些處理用到的分離技術就是深床層過濾(也稱粒狀層過濾)。在過濾大流量、很稀薄的懸浮液時，深床層顯示出了獨特的優點。

    在深床層過濾中，懸浮顆粒是在床層的內部(也就是床層的深處)被除掉的。這些顆粒包括幾納米大小的膠體(如病毒)，還有微米級的顆粒(如細菌)。

構成過濾床層的材料包括：砂子、砂礫、無煙煤、焦炭、浮石、膨潤白土及石榴石等。這些粒子都有指定的尺寸范圍。經過一段時間的過濾，沉淀物可能將床層的眼孔堵塞，引起較高的壓力損失。

    深床層過濾是用于水凈化方面古老而有效的方法，其目的是：除掉顆粒、鐵或者DOC(溶解有機碳)；硝化作用；去硝酸化作用和離子交換作用及吸附等。

顆粒在深床層中的沉淀過程可再細分為以下3個步驟：

(1)懸浮液中的顆粒向過濾介質表面輸送，并與介質粒子相接觸。

(2)顆粒接觸到介質粒子后，便附著在其上，因而形成穩定的永久沉淀。

(3)已經沉淀的單個顆粒或聚結的顆粒群可能再懸浮化。同時，顆粒可能在床層中移動。 深床層過濾顯示出很高的復雜性，其原因在于：床層孔中的流動條件很復雜；相互作用的表面具有多重的幾何學和化學、物理特性；隨著顆粒的不斷沉淀，過濾條件發生了變化。在深床層過濾過程中，除了機械網濾作用、物理化學輸送及附著作用外，還有重要的微生物學過程。例如：在砂層上能自然生成生物膜；有時生物污泥也可能在床層上生長，在濾出懸浮顆粒的同時，還降低了污水的濃度。此項技術已用于羊毛工業的污水處理。

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