ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы технологии фильтрования осадков из "Обработка осадков сточных вод Издание 2" Обезвоживание осадка путем фильтрования представляет собой процесс отделения твердых веществ от жидкости, происходящий при разности давлений над фильтрующей средой и под ней. [c.89] Фильтрующей средой на барабанных вакуум-фильтрах и фильтр-прессах являются фильтровальная ткань и слой осадка, налипающий на ткань в процессе фильтрования. В начале цикла фильтрование происходит через ткань, в порах которой частицы осадка задерживаются и создают добавочный фильтрующий слой. При продолжении фильтрования этот слой увеличивается и представляет собой главную часть фильтрующей среды, а назначение ткани сводится к поддержанию фильтрующего слоя. [c.89] Рут установил, что из равных объемов однородной суспензии, имеющей одинаковые концентрацию и объемную массу, должно осаждаться равное количество твердых частиц, т. е. равные объемы фильтрата соответствуют равным массам кека на фильтре. Это позволило сопротивление слоя кека выразить через соответствующий объем фильтрата. При этом сопротивление фильтровальной перегородки принимается равным дополнительному объему фильтрата, эквивалентному по сопротивлению дополнительному слою кека. [c.90] Карман изучал структуру кеков разных материалов и пришел к выводу, что удельные спротивления слоев кека изменяются пропорционально изменению давления. При увеличении давления значения удельного сопротивления кека увеличиваются. [c.91] Это уравнение выведено для несжимаемых материалов, структура и удельное сопротивление которых при изменении давления не изменяются. Из уравнения (38) видно, что свойства осадка, влияющие на его водоотдачу, характеризуются удельным сопрвтивлением. [c.91] Пористость сжимаемых материалов, к которым относятся осадки сточных вод, изменяется с изменением давления. Сжимаемый осадок содержит частицы достаточно мягкие, которые подвергаются деформации по мере увеличения давления. Проницаемость частиц пропорциональна функции е (1 — е) . Поэтому для сжимаемых осадков небольшое изменение пористости е может вызвать значительное изменение проницаемости и привести к изменению скорости фильтрования. При фильтровании под постоянным давлением скорость фильтрования обратно пропорциональна толшине осадка (кека). Если рассматривать г как функцию р, то уравнение (38) можно использовать также и для сжимаемых материалов. П. К. Карман доказал, что если фильтрование происходит под постоянным давлением, то уравнение (38) справедливо также для сжимаемых материалов. [c.92] Интегрируя выражение (38) при постоянном давлении, получим формулу (2) для определения удельного сопротивления, приведенную в п. 1.2. [c.92] Уравнение (40) представляет собой уравнение фильтрования при постоянном давлении. Оно учитывает как сопротивление осадка, так и сопротивление фильтровальной перегородки, выраженные в единицах объема фильтрата через V и Уо- Если в уравнении (40) преобразовать величину С — количество сухого вещества осадка, приходящееся на единицу объема фильтрата, в выражение р С/(1 — СШ), то получим уравнение фильтрования Рута (36). Следовательно, уравнения фильтрования можно назвать уравнениями Рута — Кармана. [c.92] Уравнение (41) устанавливает связь между полученным объемом фильтрата и продолжительностью фильтрования, а кривая, выражающая эту зависимость, приобретает форму параболы. [c.92] При экспериментальной проверке уравнения (42) рекомендуется начинать отсчеты времени уже после того, как профильтрованный объем превысит объем Уо и когда слой кека будет иметь достаточную толщину. Обычно объему Уо соответствует объем, полученный при фильтровании до установления постоянного давления. [c.93] Зная параметр Ь, из уравнения (2) определяют величину удельного сопротивления осадка. [c.93] Из уравнения (40) следует, что скорость фильтрования зависит от концентрации твердой фазы суспензии. Увеличение концентрации суспензии приводит в процессе фильтрования к увеличению скорости образования и толщины слоя кека на поверхности фильтровальной среды, что, в свою очередь, увеличивает сопротивление и уменьшает скорость фильтрования. Однако увеличение скорости образования кека ведет к повышению производительности фильтра. [c.93] Из уравнения (40) также видно, что скорость фильтрования может быть увеличена путем уменьшения вязкости фильтрата, которая, как известно, является функцией температуры. [c.93] Подогрев суспензии с целью уменьшения вязкости фильтрата и соответственно увеличения скорости фильтрования применяется в химической и других отраслях промышленности. [c.93] Если в формуле (53) объем фильтрата выразить через удельное сопротивление осадка, то можно получить уравнения (46) —(48). [c.95] Вернуться к основной статье