冶金企业物理处理法解析

物理处理法是依靠重力、离心力、机械拦截等作用去除水中杂质或按废水中污染物的沸点和结晶点的差异特性净化废水的方法。物理处理法是最常用的一类净化治理工业污水的技术，经常作为污水处理的一级处理或预处理。它既可以作为单独的治理方法使用，也可以作为化学处理法、生物处理法的预处理方法，甚至成为这些方法不可分割的一个组成部分，有时候还是三级处理的一种预处理手段。物理处理法主要用来分离或回收废水中的悬浮物质，在处理的过程中不改变污染物质的组成和化学性质。根据其原理不同，有沉降与气浮、拦截与过滤、离心分离以及蒸发浓缩等常用方法。

工业废水中含有不同性质的悬浮物，如选矿废水中含大量矿粉，烟气净化废水中含矿粉、烟尘，铸锭冷却废水含油污，炼焦工业和煤气发生站排出的废水含有大量的焦油等。这些悬浮物多数是有用的物质，应加以处理并回收利用。

3.2.1.1　重力分离法

重力分离法利用重力除去废水中的悬浮物质。废水中悬浮物相对密度大于1的可采用沉淀法；悬浮物相对密度小于1的可用浮上法；用上两法都不易除去的悬浮物质以及相对密度接近于1的悬浮物，可用浮选法除去。

这类方法多作为其他处理方法的预处理。如用生物处理法处理废水时，一般需要先沉淀除去大部分悬浮物，以降低生化需氧量，生物法处理后的出水还要通过沉淀法作进一步处理。

A　沉淀法

沉淀法是利用废水中悬浮成分的密度大于水的密度，在重力作用下，将水中杂质分离出来的方法。根据废水中可沉物质的浓度高低和絮凝性能的强弱，沉降有下述四种基本类型：

（1）自由沉降。自由沉降也称离散沉降，是一种无絮凝倾向或弱絮凝倾向的固体颗粒在稀溶液中的沉降。因为悬浮固体浓度低，而且颗粒间不发生聚合，所以在沉降过程中颗粒的形状、粒径和密度都保持不变，各自独立地完成沉降过程。

（2）絮凝沉降。絮凝沉降是一种絮凝性颗粒在稀悬浮液中的沉降。虽然废水中的悬浮固体浓度也不高，但在沉降过程中各颗粒之间互相聚合成较大的絮凝体，因而颗粒的物理性质和沉降速度不断发生变化。

（3）成层沉降。成层沉降也称集团沉降。当废水中的悬浮物浓度较高，颗粒彼此靠得很近时，每个颗粒的沉降都受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒之间相对位置不变，成为一个整体的覆盖层共同下沉。此时，水与颗粒群之间形成一个清晰的界面，沉降过程实际上就是这个界面的下沉过程。由于下沉的覆盖层必须把下面同体积的水置换出来，二者之间存在着相对运动，水对颗粒群形成不可忽视的阻力，因此成层沉降又称为受阻沉降。化学混凝中絮凝体的沉降及活性污泥在二次沉淀池中的后期沉降即属于成层沉降。

（4）压缩过程。当废水中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间便互相接触，彼此支承。在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒相对位置发生变化，颗粒群被压缩。活性污泥在二次沉淀池泥斗中及浓缩池内的浓缩即属于此过程。

B　沉淀设备

a　沉淀池

用沉淀法来处理废水与回收利用的构筑物称为沉淀池。沉淀池的形式一般按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式或辐射式。近年来还出现斜板式、斜管式、回转配水式等。

（1）平流式沉淀池（见图3-1）。池中水流按水平方向流动，池呈长方形。废水由进水槽，经槽壁孔洞及进水挡板均匀分配，流入沉淀池。废水在向前水平流动的过程中，悬浮固体不断地分离沉淀到池子中部沉淀基本完全。大部分泥渣沉降在池首底部，少部分则在池底其余部分。用链带刮泥机排除池底积泥。链带在池面向后移动时，即可刮除浮油及浮渣，汇集于排渣管。链带在池底向前移动时，将污泥刮入污泥斗。该斗设于池首底部，斗壁倾斜成45°～60°角，斗内污泥沉积到1.5～2m时，因静水压头作用而由排泥管排除。漂浮在水面上的油及浮渣，被出水挡板截留，以改善出水水质。处理后的废水由溢流堰溢流到排水管排走。为了便于泥渣移动，并在清池时工作方便，池底设0.01～0.02的底坡，坡倾向池首。当池子不大、泥渣不多时，也可不设机械刮泥设备，而在沿池长的整个池底连续设置数个污泥斗，用重力排泥。也可将底部做成多斗形。此设备的优点是构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定；缺点是排泥困难。

图3-1　有链带刮泥机的沉淀池

1—进水槽；2—槽壁孔洞；3—进水挡板；4—出水挡板；5—出水槽；6—溢流堰；7—排泥管；8—闸门；9—排渣槽；10—污泥斗；11—电动机；12—主轮；13—链带；14—导轮；15—刮板

（2）竖流式沉淀池（见图3-2）。这是一种圆形或方形的池子，上部为沉淀区，下部为污泥斗。废水通过中心管由底部流出，当废水沿池子横断面向上缓慢流动时，沉降速度大于水流上升速度的固体颗粒都沉淀于底部污泥斗，沉速小于上升流速者被溢流水带出。澄清了的水由设于周边的集水槽排走。中心管下面的反射板，可以防止进水冲起污泥，同时还可以使废水均匀分布。为防止浮渣随出水流走，设置半浸没式挡板及排除浮渣的设备。污泥斗倾角45°～60°，采用静水压力排泥。若处理的水量大时，修建正方形或多泥斗池较合理，便于布局，占地较省。

竖流式沉淀池的最大优点是排泥方便，易于管理。缺点是深度大，造价高，容量小。当废水量大及地下水位高时，不宜采用。

图3-2　竖流式沉淀池

（3）辐流式沉淀池（见图3-3）。辐流式沉淀池平面一般呈圆形或方形，直径16～60m，池内水深1.5～3.0m，一般采用机械排泥，池底坡度不小于0.05，为了使布水均匀，设穿孔挡板，穿孔率为10%～20%。进出水方式有周边进水中心出水、周边进水周边出水及中间进水周边出水等，其中周边进水周边出水方式最接近理想辐流式沉淀池。辐流式沉淀池的选用范围较广，其既可以用于城市污水，也可用于各类工业废水；可作为初次沉淀池，也能作为二次沉淀池。其主要特点是由于池内水速由大变小，使水流不够稳定，影响沉降效果。为了解决这个问题，采用周边进水辐流式沉淀池，从而使悬浮物浓度比较高地靠近周边的沉降区，水流速度比一般辐流池小，有利于稳定水流，提高沉降效果。

图3-3　普通辐流式沉淀池

辐流沉淀一般采用机械刮泥机排泥，池径小于20m，一般采用中心传动的刮泥机，其驱动装置设在池子中心走道板上；池径大于20m时，一般采用周边传动的刮泥机，其驱动装置设在格罩的外缘。

b　隔油池

废水中的油类相对密度一般都小于1，以三种状态存在：油在废水中分散的颗粒较大，易于从废水中分离出来，漂浮于水面而被除去；有一部分油分散的粒径很小，呈乳化油状态存在，不易从废水中上浮，难以从废水中除去；溶解状态。隔油池仅能除去第一种状态易于上浮的油质。废水中的油质的相对密度大都小于1，故一般称此法为浮上法。此法用以分离分散油，分离的油粒直径一般大于100～150μm。这类油约占废水中总油量的80%以上。影响油粒上浮的因素为油粒直径、密度、水的密度等。

隔油池构造与沉淀池相似，也有平流式、竖流式、辐射式等多种。目前国内多采用平流式隔油池。其构造如图3-4所示。废水流入进水管后，通过孔洞或带缝隔板配入池内。废水在池内流动的过程中，轻质油浮起，泥砂及重质油沉下。澄清水从挡油板下流过，越过溢流堰而流走。为了刮除浮油和沉渣，可安装回转链带刮泥机。刮泥机有四个转辊，由设置在池顶的电动机绞盘牵引。

图3-4　平流式隔油池

1—进水管；2—排泥闸门；3—排泥阀；4—布水挡板；5—集油管；6—电动机；7—刮油机；8—出水堰；9—出水渠

链带上每隔3～5m装一刮板。刮板在水面上向后移动，将油刮向池尾的集油管；而在池底则向前移动，将沉渣刮向池首的集泥坑。集油管可以绕纵轴旋转，当排油时，将开缝底缘转到浮油层内，浮油便流入管内，排到池侧的排油管；不排油时，将开缝底缘转出液面以上。

平流式隔油池废水停留时间为15～20h，除油率为60%～80%。其优点是除油效果稳定，操作管理简便；缺点是生产能力低，体积大，占地面积大。

在平流式隔油池中顺水流方向装设斜板使之成为横向流斜板除油池。该池不仅隔油效率高，而且废水停留时间缩短，所以使池子体积大大缩小。

C　气浮与浮选法

气浮是往废水中通入空气，使之形成高度分散的微小气泡，使废水中的非溶解性杂质黏附在空气泡上，由于气泡的浮升作用，污染物迅速随气泡一起上浮到水面，从而达到固液分离的目的。

这类方法的应用范围日益扩大，不仅用于分离油类、纤维以及相对密度接近于1的悬浮物质，当把此法与化学处理法结合后，也可应用于处理含重金属废水、造纸废水、食品工业废水的处理。

污染物质能否黏附在气泡上，主要取决于该体系的表面能和污染物的表面特性。表面能由表面张力表示，表面特性由污染物的表面润湿性或亲水性表示。各种液体的表面张力相差很大，水的表面张力在15℃时为73.26×10-3N/m，是各种液体中表面张力较大的一种。这在废水处理中具有重要意义。

分散于废水中的微小杂质和废水形成相当大的接触面。就一定量的物质而言，粒径越小，形成的接触界面就越大。由于水的表面张力很大，其缩小界面的趋势也很大。只要杂质微粒有足够的碰撞机会、适宜的动能，并且微粒和水分子的亲和力小于微粒本身的内聚力，则杂质微粒就会不断地聚合变大，以此缩小接触界面。在杂质与气泡的附聚中，决定性的条件就是杂质与水的亲和力或者杂质的润湿性。如果杂质分子与水分子具有较大的亲和力，气泡就难以排除杂质表面的水分子及与杂质结合的物质，则该杂质称为亲水性物质，或者说这种物质的润湿性大；反之，杂质分子与水分子亲和力很小，气泡很容易排开杂质表面的水分子而形成三相接触面的物质，则这种杂质称为疏水性物质，或者说这种物质的润湿性小。

废水中的油类物质是疏水性杂质，当其粒径很小，用自然浮上法不能有效分离时，可采用气泡浮上强化分离过程。采用气浮法的先决条件是污染杂质具有疏水性，至于如何产生气泡则是其次的问题。在水溶液中生成气泡的方法大致有两类：一类是把外界空气送入水中，利用旋转叶轮、多孔扩散板或穿孔管使其分散成微小水泡，然后使气泡和杂质互相接触和黏附，一起浮上。这种方法通常称为气泡接触型气浮法。另一类方法是先让空气在高压下溶入水中，然后在低压下使空气从水中析出，形成气泡，一起浮上。这种方法称为气泡析出型上浮法。

此外，通过电解或化学反应而生成气泡的方法，介于两者之间，在工程上也得到应用。

常用的气浮法有变压气浮法、叶轮气浮法、扩散板气浮法。

对于废水中相对密度大于1的亲水性固体微粒、液珠、分子及重金属离子，不能简单地用气泡浮上，必须投加某些化学药剂，改变杂质的表面特性。投加化学药剂，有选择性地改变某些污染物的表面润湿性质，使之由亲水性转变为疏水性，即可用泡沫分离法将其除去。这种选择性分离目的物的方法，称为浮选法，所投加的药剂称为浮选剂，浮选剂有以下几类：

（1）捕收剂。捕收剂能降低矿粒的润湿性，使之变成疏水性物质附着于气泡而被浮除。常用的捕收剂有黄药、黑药、脂肪酸及其皂盐等表面活性物质。

（2）起泡剂。起泡剂是一种不溶于水的表面活性物质，具有降低水的表面张力和形成稳定的气泡的特性。常用的起泡剂有松节油、重吡啶、甲酚、二甲酚、木焦油等。

（3）抑制剂。抑制剂用来减小某些杂质的可浮性或在分离几种有用目的物时，阻止其中一种或几种杂质浮起，而让捕收剂只附着在某一种目的物上，使之优先浮起。

（4）活化剂。活化剂使受抑制的目的物恢复活性，增加其可浮性。

（5）调节剂。调节剂主要用于调节水溶液的酸碱度。

在处理有色冶金企业排放的含重金属离子废水时，常采用沉淀浮选法。将废水中的离子转化为氢氧化物或硫化物沉淀，然后使用浮选沉淀物的方法，称为沉淀浮选法。此法又分为共沉-浮选、硫化-浮选、共沉-硫化-浮选三种工艺。(www.xing528.com)

（1）共沉剂可采用Fe3+和Fe2+，由其转化而来的重金属氢氧化物和具有凝聚作用的氢氧化铁一起形成共沉物，先沉淀析出，然后进行浮选。这种工艺称为共沉-浮选。

（2）硫化剂可采用硫化钠，它与重金属反应生成难溶的硫化物沉淀，然后浮选此沉淀，这种工艺称为硫化-浮选。

（3）应用硫化剂使共沉物的某种组分先溶解，然后用浮选法浮除剩余沉淀物的工艺，称为共沉-硫化-浮选。

沉淀浮选中应用的捕收剂，应与浮选该金属的相应矿物时选用的捕收剂一致。

沉淀浮选法脱除重金属离子的结果列于表3-7中。

表3-7　沉淀浮选法脱除重金属离子

电解浮选法是一种新的浮上处理技术，其特点是：通过电解产生气泡，产生凝聚剂，进行氧化还原处理。因此，该法同时具有凝聚、吸附、共沉、气泡浮上，电解氧化和电解还原等作用。

废水通过直流电场时，一旦电流密度超过极限值，水分子就发生电解，在阳极析出氧气，在阴极析出氢气：

电解产生的气泡粒径很小，氢气泡约为10～30μm；氧气泡约为20～60μm。而加压浮选时产生的气泡粒径为100～150μm；机械搅拌产生的气泡直径为800～1000μm。可见，电解产生气泡的捕获能力比后两者为高，故其出水水质较好。此外，电解产生的气泡，在20℃时的平均密度为0.5g/L，而一般空气泡的平均密度则为1.2g/L。可见，前者的浮载能力比后者大一倍。

如选用铝板或钢板作为电解槽的阳极，在通直流电的条件下：金属逐渐溶蚀，以Fe2+或Al3+形态进入水溶液，经与OH-反应后，生成有凝聚作用的胶体氢氧化铁和氢氧化铝。如废水中含有重金属离子，在其与OH-生成金属氢氧化物沉淀后，随之与氢氧化铁和氢氧化铝形成凝聚共沉体，即能吸附于气泡上，迅速被浮上分离。据研究，在同一pH值下可以较完全地除去各种微量重金属离子及其络盐，达到排放标准。

电解槽的阳极具有氧化作用，阴极具有还原作用，凡易被氧化的有机物如酚、油类等，以及其他化学污染物如CN-等，均在阳极被氧化破坏，因而电解浮选具有降低BOD和COD、脱色、脱臭及消毒的效果。凡易被还原的化学物质如重金属离子Cr6+、Cu2+、Zn2+等，均可在阴极被还原除去，因而电解浮选具有脱除重金属离子等毒物的效能。

电解浮选还有泥渣量少、占地面积小等优点。主要缺点是电能消耗量大。据研究，若采用脉冲电流，电耗可降为原来的四分之一。

图3-5　MEF型电解浮选装置

图3-5为脱除重金属离子的MEF型电解浮选装置原理图。经调整pH值后的废水先进入电解凝聚槽，在其前室产生氢氧化铁或氢氧化铝胶体，并进行污染物的氧化还原处理；在后室进行凝聚和共沉反应。该槽底部鼓入压缩空气，在前室造成紊流，增加金属的溶蚀过程及氧化还原反应，在后室维持凝聚所必需的速度梯度。为了强化絮凝效果，有时在后室还投加高分子絮凝剂。一旦废水进入电解浮上槽，即被电解产生的大量微小气泡所捕获，共同浮上液面，予以刮除。槽面负荷为30～45m3/（m2·h），电流密度为20～30A/m2，铝板耗量为5～10g/m3，全部过程历时25～40min，电耗为0.3～0.6kW/m3。用此法处理含镉废水时，原废水pH值为2～3，含镉0.02%～0.03%、铜0.005%～0.008%、锌0.006%～0.01%。经pH值调整和MEF电浮后，pH值为7～8，镉为0.003×10-4%，铜为0.2×10-4%，锌为0.04×10-4%。如再经过滤，镉、铜、锌分别降为小于0.002×10-4%、0.15×10-4%和0.02×10-4%。其他如对含铅废水、含砷废水以及含铁氰化物废水的处理，应用此法均获得了良好效果。

3.2.1.2　过滤法

过滤法是借助处理设备的孔隙来阻挡和截留废水中的悬浮固体的操作工艺，又称阻力截留法。此法可以从废水中分离类悬浮固体、几何尺寸大于处理设备孔隙尺寸的悬浮固体、可以缠挂在处理设备的栅条或网丝上的纤维状悬浮固体，当处理设备上截留一定数量的悬浮固体后，会形成由悬浮固体组成的新滤膜，因此此法还可截留几何尺寸更小的悬浮固体。

应用此法不仅可以从废水中分离悬浮固体，还可从泥渣中分离水分。此法常用的设备有格栅、筛网、微孔滤料、超滤膜。

（1）格栅。格栅是利用拦截作用去除水中的悬浮物典型的处理设施，格栅属于机械筛除设施，是最初级的处理设施，对后续处理构筑物起到保护作用，污染物依靠格栅、筛网、滤布、微孔管、粒状滤料等的作用而被截留。格栅用以截留废水中较大的漂浮物与悬浮物，保护水泵与后续处理设备不受阻塞和破坏。其栅条多用圆钢或扁钢制成，以一定的距离排列起来，架设在水泵或处理构筑物前面的渠道中，用于截阻废水中粗大的漂浮物和悬浮物。根据污物清除方式，格栅分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。

（2）筛网。筛网用于清除废水中细小的纤维状悬浮物，其网孔直径一般小于5mm。利用帆布、尼龙布或毛毡作为隔滤材料，可去除废水中细小的悬浮物，还可进行污泥脱水。常用的过滤设备有真空过滤机和板框压滤机等。筛网用纤维或金属丝编织而成。纤维织物包括天然纤维织物（如帆布）和人造纤维织物（如尼龙布）。金属丝编织物包括普通金属丝网和不锈钢丝网。

除编织物外，各种穿孔板（穿孔钢板和穿孔塑料板等）也属于筛网范围。

筛网可以做成回转带式、转盘式、转鼓式和振动式。它可连续工作，使截留污物与清除污物在同一设备中进行。在污染物数量很少时，也可以做成固定式。间歇工作，截留一定数量的污物后，取出筛网清除污物。清除污物可采用水力冲洗、压缩空气吹脱、刀片刮除等方式。

（3）微孔滤料。微孔滤料是一种由多孔材料制成的整体式滤管或滤板，用以截留废水中粒径较小的悬浮固体。目前采用的微孔滤料有多孔陶瓷、多孔聚氯乙烯树脂和多孔泡沫塑料。

用多孔聚氯乙烯树脂制成的微孔滤管处理废水，已获得了推广。聚氯乙烯树脂在200～220℃的高温下经过100min的烘熔，然后用水冷却，即可成型。树脂颗粒表面因加热熔化而互相粘接起来，同时树脂在高温分解时逸出大量氯气，使其内部留有细小的通道。这种微孔滤管适于截留没有黏结性的无机杂质，如泥沙、粉尘、煤粉、金属粉末等，不适于过滤含有机杂质和胶体物质的废水及活性污泥。过滤方式可采用加压过滤或减压抽滤。滤管一般制成直径为80mm、长为900mm的圆管，按废水量大小装配成组。废水可由里向外或由外向里流动，截留的污物用压缩空气吹脱，或用清水冲洗。滤速一般限制在1～2m3/（m2·h），反洗水或空气压力采用196～294kPa反冲时间5～10min。

（4）超滤膜。近年来发展较快的薄膜技术或称膜过程分离法，包括超滤、反渗透和电渗析，它们都是利用整体式多孔薄膜供溶质和水进行分离的技术。三者的区别如表3-8所示。

表3-8　超滤、反渗透和电渗析的比较

由表3-8可知，超滤截留的污染物为大分子量溶质及微小悬浮物，赖以截留污染物的主要因素是几何尺寸，即污染物和薄膜孔隙之间的相对尺寸大小，因而它归于阻力截留法范畴。

超滤和反渗透两法十分类似，都是利用外加压力使水分子通过，而污染物则被膜截留下来。它们的区别在于：

（1）超滤的阻力主要来自膜孔的几何尺寸，而反渗透的阻力则主要来自溶质的渗透压；

（2）超滤膜截留的污染物分子较大，约为2～10000nm，分子相对质量在500～5000000之间，而反渗透截流的污染物分子较小，约为0.4～600nm。

（3）超滤时施加的外压较小，约为68.6～686kPa，而反渗透时施加的压力较大，约为1960～9800kPa。

据以上特点，超滤最宜于分离废水中的大分子有机物，如淀粉、蛋白质、橡胶、油漆等，以及微生物如细菌、病毒、藻类等。

超滤膜和反渗透膜的构造大体相同，有醋酸纤维素膜、聚酰胺膜、聚砜膜等，它们适用的pH值范围依次为4～7.5、4～10和1～12。膜的构型有两种：管式膜及空心纤维膜。前者应用较广，但表面积小；后者为新发展的高效膜，处理能力大。在101.3～152.0kPa下，水的迁移量为0.8～20m3/（m2·d），而当外压为709.1kPa时，有些膜的水迁移量可达到20～100 m3/（m2·d）。

粒状介质过滤法是利用粒状介质填料层净化废水的，是废水处理中一种基本的工艺过程。但就净化机理而言，不同的粒状介质有着不同的作用，归纳起来，大体可分为活性粒状介质与半活性粒状介质两大类。

活性粒状介质的活性很大，主要靠其与污染物的化学作用或物理化学作用净化废水。例如，利用离子交换树脂去交换废水中的污染物离子；利用吸附剂（如活性炭）去吸附废水中的污染物分子和离子；利用中和剂（白云石、大理石）去中和废水中的酸；利用金属屑去置换废水中另一种金属离子。以上均属于活性粒状介质净化废水的范畴。

半活性粒状介质的活性较小，它们虽能与污染物发生一定的吸附凝聚作用，但主要的是提供了净化污染物的有利场所和有利条件。例如，利用石英砂等滤料截留废水中的胶体物质与细小悬浮物，在块状石料上生物降解废水中的有机物，均属于半活性粒状介质净化废水的范畴。在有色冶金废水处理中常用的是普通过滤法。

普通过滤法采用的滤池类型较多。不论哪一种类型的滤池，其操作都包括过滤和反冲洗两个基本阶段。过滤是使被处理的废水通过一个粒状介质的床层，使其中的悬浮物和胶状物被截留在粒状介质床层中，处理水通过床层流出。当出水中悬浮物浓度超过要求或滤床水头损失达到某一限度时，应停止过滤，进行反冲洗以除去积累在粒状床层内的悬浮物。冲洗水应具有一定的速度，以保证使滤料层悬浮于水流中，利用滤料粒之间的相互碰撞和摩擦，使杂质从滤料粒表面脱离下来。但冲洗强度不能太大，以免造成床层膨胀过高，单位体积内的滤料颗粒数减少，从而减少了粒子间碰撞的机会，致使冲洗效果减弱。

微孔过滤管由多孔的聚氯乙烯、陶瓷等材料制成，可去除水中极细小的悬浮物。粒状介质过滤一般以卵石作垫层，以石英砂、无烟煤、矿砂作为滤料，用于滤除细小的悬浮物及乳状油等，过滤出的水可回收用于生产。过滤设备有压力式滤池和重力式滤池两种。

目前常用的快滤池滤速大于10m/h，用于去除浊度，可使出水浊度小于5ntu，同时可去除一部分细菌、病毒。滤池中表层细砂层粒径为0.5mm，滤料孔隙为80μm，而进入滤池的颗粒尺寸大部分小于30μm，但仍能被去除。因此认为滤池不仅是简单地机械筛滤，还有接触黏附的作用，主要有迁移和黏附两个过程。迁移是颗粒脱离流线接近滤料的过程，主要由以下作用力引起：拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用（非球形颗粒在速度梯度作用下发生转动），对于这几种力的大小，目前只能定性描述。而黏附作用是由范德华引力、静电力以及一些特殊化学力等物理化学作用力引起的。而同时表层滤料的筛分作用也不能排除，特别是在过滤后期，当滤层中的孔隙尺寸逐渐减小时，滤料的筛分作用就比较显著。

3.2.1.3　蒸发与结晶

蒸发是依靠加热过程中，使溶液中的溶剂（一般是水）汽化，从而使溶液得到浓缩的过程。结晶是利用过饱和溶液的不稳定原理，将废水中过剩的溶解物质以结晶的状态析出，再将母液分离出来从而得到纯净的产品的过程。在废水处理中常用结晶的方法，回收有用物质或去除污染物以达到净化的目的。如用浸没燃烧蒸发器处理冶金工业的硫酸洗废液，回收硫酸和亚硫酸铁。

3.2.1.4　离心分离法

物体高速旋转时会产生离心力场。利用离心力分离废水中杂质的处理方法称为离心分离法。废水作高速旋转时，由于悬浮固体和水的质量不同，所受的离心力也不相同，质量大的悬浮固体被抛向外侧，质量小的水被推向内层，这样悬浮固体和水从各自出口排除，从而使废水得到处理。

按产生离心力的方式不同，离心分离设备可分为离心机和水力旋流器两类。离心机是依靠一个可随传动轴旋转的转鼓，在外界传动设备的驱动下高速旋转，转鼓带动需进行分离的废水一起旋转，利用废水中不同密度的悬浮颗粒所受离心力不同进行分离的一种分离设备。水力旋流器有压力式和重力式两种。压力式水力旋流器用钢板或其他耐磨材料制造，其上部是直圆筒形，下部是截头圆锥体。进水管以逐渐收缩的形式与圆筒以切向连接，废水通过加压后以切线方式进入器内，进口处的流速可达6～10m/s。废水在容器内沿器壁向下作螺旋运动，形成一次涡流，废水中粒径及密度较大的悬浮颗粒被抛向器壁，并在下旋水推动和重力作用下沿器壁下滑，在锥底形成浓缩液连续排出。锥底部水流在越来越牢的锥壁反向压力作用下改变方向，由锥底向上做螺旋运动，形成二次涡流，经溢流管进入溢流筒，从出水管排出。在水力旋流中心，形成围绕轴线分布的自下而上的空气涡流柱。

旋流分离器具有体积小、单位容积处理能力高、易于安装、便于维护等优点，较广泛地用于轧钢废水处理以及高浊度废水的预处理等。旋流分离器的缺点是器壁易受磨损和电能消耗较大等。器壁宜用铸铁或铬锰合金钢等耐磨材料制造或内衬橡胶，并应力求光滑。重力式旋流分离器又称水力旋流沉淀池。废水也以切线方向进入器内，借进出水的水头差在器内呈旋转流动。与压力式旋流器相比较，这种设备的容积大，电能消耗低。

一般情况下，物理处理法所需的投资和运行的费用较低，所以通常被优先考虑采用。但它还需与别的方法配合使用。