ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм очистки (регенерации) зернистых материалов в потоке промывной воды из "Очистка фильтрующих материалов Издание 2" Основой для разработки методов регенерации фильтров послужили теоретические зависимости, полученные при исследованиях движения жидкостей и газов через неподвижные и псевдоожиженные зернистые слои [12, 62, 69—73]. [c.24] Эффективность промывки фильтрующих слоев без их расширения определяется лишь гидродинамическим воздействием потока промывной среды, который разрушает осадок, сформировавшийся на поверхности зерен [55]. [c.25] Динамическая устойчивость фильтрующего слоя зависит от скорости поступления восходящего потока промывной воды. [c.25] Отрезок О В на рис. 3.1 характеризует свойства неподвижного слоя для идеального случая (когда отсутствуют силы сцепления между частицами). В реальных условиях перепад давления будет расти быстрее (отрезок О О на рис. 3.1). [c.25] Общие потери напора при промывке фильтров складываются из следующих потерь [60] в дрепажно-распредели-тельной системе в фильтрующем слое в поддерживающих слоях в трубопроводе, подводящем промывочную воду к общему коллектору на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах насоса на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре. [c.26] Унос фильтрующего материала. Увеличение скорости промывки сопровождается увеличением гидродинамического давления. При достижении скорости движения промывочной воды Гу, называемой скоростью уноса, когда сила гидродинамического давления превысит силу тяжести, частицы фильтрующего материала будут выноситься из фильтра. [c.26] Загрязнения, не связанные прочно с зернами фильтрующего материала, успешно удаляются с помощью обратных водных промывок. Они подхватываются водой и выносятся из фильтра. Вместе с загрязнениями из фильтра выносятся наиболее мелкие частицы самого фильтрующего материала. Потери материала в год составляют для кварцевого песка 0,2—2% для антрацита 2,4—2,6%. Если зерна загрузки значительно различаются по крупности, могут выноситься и более крупные зерна. [c.26] Поскольку в литературе практически отсутствуют данные, связывающие режим регенерации слоя с физико-химическими свойствами осветляемой суспензии и сформировавшегося в слое осадка, в практике проектирования фильтровальных установок принято назначать ориентировочную интенсивность восходящего потока промывной воды, обеспечивающую расширение слоя фильтрующей загрузки с последующим уточнением интенсивности промывки в процессе пуска — наладки [55]. [c.27] Интенсивность промывки открытых кварцевых фильтров принимается не менее 12 л/(м -с) и зависит от эквивалентного диаметра зерен материала (табл. 3.1) [76]. [c.27] Продолжительность промывки зернистых фильтров, применяемых при очистке нефтесодержащих и других сточных вод, может быть увеличена до 10—12 мин [5]. [c.27] Продолжительность промывки антрацита около 6—8 мин. [c.28] Промывка ионитных фильтров. Ионитные фильтры промывают с целью разрыхления слоя и удаления загрязнений и продуктов истирания и измельчения зерен. При проведении взрыхляющей промывки добиваются 30—40%-ного расширения слоя. Имеются данные об улучшении очистки анионитов при расширении слоя на 50—100 и даже 150% [54, 77]. Интенсивность взрыхляющей промывки ионитов и сульфоугля по данным проектных и наладочных организаций приведена в табл. 3.2. [c.28] Таким образо М , применяемые в настоящее время режимы водных промывок, направленные на получение максимальной степени регенерации фильтрующего слоя, определяются интенсивностью подачи промывной воды и относительным расширением слоя загрузки [12, 59, 69, 78—83]. [c.28] Как уже отмечалось, очистка зерен фильтрующего материала обосновывается исследователями как взаимным трением частиц в расширенном (псевдоожиженном) слое [12, 56, 59, 69, 78], так и гидродинамическим сдвигом, создаваемым потоком промывной воды на поверхности зерна при его обтекании [50, 56, 79, 80]. [c.28] По нашему мнению, более объективной и более полно раскрывающей физическую сущность процесса отмывки зерен в потоке жидкости представляется модель, объясняющая этот процесс за счет возникновения касательных напряжений сдвига, создаваемых потоком, и соотношения значений напряжения и прочности загрязнений. О наличии такого соотношения и его влиянии на процесс фильтрования суспензий указывается в работах Д. М. Минца [12], Б. А. Митина [36] и А. М. Фоминых [37, 50]. [c.29] Основными недостатками способа промывки фильтра с расширением загрузки являются потребность в больших расходах промывной воды, которые могут составлять 7—20% расхода очищаемой воды, гидравлическая сортировка зерен полидис-персной загрузки [59, 78, 83] и накопление в верхней части слоя мелкозернистой фракции, которая при фильтровании в нисходящем направлении задерживает основную часть загрязнений, способствует образованию верхнего уплотненного слоя, вызывающего быстрый рост потерь напора и сокращение фильтроцикла [59, 82, 84]. [c.30] Кроме того, метод имеет ограниченные возможности гидродинамического воздействия при разрушении загрязнений, 1ЮЭТ0МУ при увеличении сил адгезии загрязнений к поверхности зерен загрузки, что имеет место при использовании фильтрования в области очистки сточных вод, его применение малоэффективно. Это вызывает необходимость интенсификации метода промывки в восходящем потоке (водной промывки), особенно при очистке сточных вод. [c.30] Вернуться к основной статье