正常自然界中的河流在一定程度上都是可以通過(guò)河流水體達(dá)到自凈的，然而現(xiàn)代工業(yè)的嚴(yán)重污染河流自凈已經(jīng)完全不可能了，自清洗過(guò)濾器詳細(xì)介紹一下河流水體自凈機(jī)理。

      河流的自凈作用是指河水中的污染物濃度在隨河水向下游流動(dòng)過(guò)程中在多種機(jī)理的作用下自然降低的過(guò)程。廢水中污染物種類繁多，進(jìn)入河流后消除的機(jī)理也是多種多樣的。

　　從凈化機(jī)制來(lái)看，污染物自行消除的過(guò)程可分為以下幾類：

　　1.物理凈化過(guò)程

　　物理凈化是指由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水中的污染物濃度降低的過(guò)程。其中稀釋作用是一項(xiàng)重要的物理凈化過(guò)程。河水中的懸浮固體，在重力作用下，逐漸沉降到河底，成為淤泥。而河流對(duì)溶解態(tài)污染物的稀釋能力，是因?yàn)槲廴疚镞M(jìn)入河流后同時(shí)存在兩種運(yùn)動(dòng)形式：一是由于受河水的推動(dòng)而沿水流方向的運(yùn)動(dòng)，這種水流輸運(yùn)污染物的方式，稱為推流;二是由于污染物質(zhì)的進(jìn)入，在水流中產(chǎn)生了濃度差異，污染物將由高濃度處向低濃度處遷移，這一污染物的運(yùn)動(dòng)形式稱為擴(kuò)散。污染物進(jìn)入水體后正是在推流和擴(kuò)散這兩種同時(shí)存在而又相互影響的運(yùn)動(dòng)形式的作用下，才使得其濃度從排放口開始往下游逐漸降低，得以不斷凈化稀釋。

　　2.化學(xué)凈化過(guò)程

　　化學(xué)凈化是指污染物進(jìn)入水體后在化學(xué)(或物理化學(xué))作用下而使其濃度降低的過(guò)程。水體中進(jìn)行的化學(xué)或物理化學(xué)凈化過(guò)程，包括氧化-還原、酸堿中和、沉淀-溶解、分解-化合、吸附-解吸、凝聚-膠溶等。例如，水體中的低價(jià)金屬離子(如二價(jià)鐵、二價(jià)錳等)，可通過(guò)氧化作用生成難溶的高價(jià)金屬氫氧化物而沉淀下來(lái);六價(jià)鉻可通過(guò)還原作用而轉(zhuǎn)化為毒性較小的三價(jià)鉻;水中的粘土礦物質(zhì)及腐殖酸膠體顆粒，也可通過(guò)吸附、凝聚、沉降等作用轉(zhuǎn)移至底泥中。

　　3.生物凈化過(guò)程

　　生物凈化是指在微生物的作用下，有機(jī)污染物逐漸分解、氧化使其含量逐漸降低的過(guò)程。進(jìn)入水體的有機(jī)污染物的凈化，主要有賴于生物化學(xué)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中微生物消耗或吸收了水中的污染物，使得水體向凈化的方向轉(zhuǎn)變。造成這一轉(zhuǎn)變的生物化學(xué)過(guò)程常被稱作生物降解。生物降解是指在微生物作用下，有機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為低級(jí)有機(jī)物和簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物的過(guò)程。

1.河流水體的自凈過(guò)程

　　受污染的河流經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物濃度降低或轉(zhuǎn)化，水體恢復(fù)到原有的狀態(tài)這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體自凈機(jī)理包括物理作用、化學(xué)作用以及生物作用。

　　⑴物理凈化作用

　　污水或污染物排于水體之后，可沉淀固體逐漸沉至水底形成底泥，懸浮膠體和溶解性污染物則因混合擴(kuò)散稀釋而逐漸降低其在水中的濃度。污水排入河流的混合過(guò)程主要包括三個(gè)階段：

　　①豎向混合階段;

　　②橫向混合階段;

　　③段面充分混合后階段。

　　⑵化學(xué)凈化作用

　　是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水中的污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。水體中通過(guò)多種化學(xué)或物理化學(xué)作用能去除水中的污染物。

　　⑶生物凈化作用

　　由于水中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程稱為生物凈化作用。生物化學(xué)作用后，最終使有機(jī)物無(wú)機(jī)化，由有害向無(wú)害轉(zhuǎn)化。

　　2.河流水體的自凈模型

　　⑴混合稀釋模型

　　⑵氧垂曲線模型

　　排入河水中的有機(jī)物經(jīng)微生物降解，一方面消耗水中的DO使河水虧氧，另一方面，空氣中的氧通過(guò)河流水面不斷地溶入水中，會(huì)使DO逐步增加直至得到恢復(fù)，所以耗氧與復(fù)氧是同時(shí)進(jìn)行的氧垂曲線分為三段：第一段耗氧速度大于復(fù)氧速度，水中的DO含量急劇下降，虧氧量增加，直到耗氧速率等于復(fù)氧速率。第二段，復(fù)氧速率開始超過(guò)耗氧速率，水中DO含量開始回升，虧氧量逐漸減少，直至轉(zhuǎn)折點(diǎn)。第三段，從轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，DO含量繼續(xù)回升，虧氧量繼續(xù)減少，直到恢復(fù)到排污點(diǎn)前的狀態(tài)。