- •Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
- •«Национальный исследовательский томский политехнический университет»
- •Теоретическая часть Фильтрация сточных вод
- •Флотационная очитка сточных вод
- •Что такое фильтрация?
- •Какие материалы используются для фильтрования воды?
- •Объясните схему фильтра с восходящим потоком.
- •Параметры фильтров и исходные параметры для расчета фильтров: физический смысл и единицы измерения.
- •Что такое фильтрация?
- •Суть и механизм флотационного разрушения эмульсий, функции пав.
- •Зависимость процесса флотации от различных факторов.
- •Методика расчета.
- •Часть 1. Расчет зернистых фильтров. Исходные данные
- •Часть 2. Расчет флотатора-отстойника. Исходные данные
Объясните схему фильтра с восходящим потоком.
Фильтрование воды снизу вверх значительно улучшает условия работы фильтра вследствие реализации принципа убывающей крупности зерен вдоль потока. В результате увеличивается грязеемкость фильтра, продолжительность фильтроцикла, исключается заиливание мелкозернистых слоев. Недостатком фильтров с восходящим потоком является заиливание дренажа, которое приводит к ненадежности их работы и осложнениям в эксплуатации. Фильтрующая загрузка состоит из речного песка крупностью 1,2—2 мм при высоте слоя 1,5—2 м, а также подстилающего слоя гравия толщиной до 0,95 м.
Параметры фильтров и исходные параметры для расчета фильтров: физический смысл и единицы измерения.
При расчете фильтров необходимо определить суммарную площадь фильтров F, м2, число фильтров N, площадь одного фильтра F, м2, расчетную скорость фильтрации vр,, м/ч, при следующих исходных данных: расход сточных вод Qр, м3/сут, продолжительность простоя одного фильтра при промывке t, ч, концентрация взвешенных частиц на входе в фильтр с, мг/л.
Что такое фильтрация?
Флотация - это процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и жидкости, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания.
Суть и механизм флотационного разрушения эмульсий, функции пав.
Суть флотационного метода состоит в том, что в растворе при диспергировании пузырьков воздуха образуется развитая граница раздела фаз жидкость-газ, масляные частицы закрепляются на пузырьках и выносятся на поверхность раствора. На эффект флотации значительное влияние оказывает размер и количество пузырьков воздуха, распределенных в воде. Эффективная флотация требует тонкого диспергирования воздуха (получения наименьших размеров пузырьков воздуха). Для улучшения показателей флотации часто используют ПАВ, называемые флотореагентами, – это реагенты-собиратели, реагенты-вспениватели и др.
Зависимость процесса флотации от различных факторов.
Результат флотации зависит от ряда условий. К основным из них относятся: крупность измельчения руда перед флoтацией, плотность пульпы в процессе флотации, реагентный режим и порядок загрузки реагентов, интенсивность аэрации и перемешивания пульпы, интенсивность съема пены, продолжительность флотации, T° пульпы, схема флотации, дебит пульпы, поступающей во флотационную машину.
Методика расчета.
Часть 1. Расчет зернистых фильтров. Исходные данные
Таблица 1 – Исходные данные (Вариант 13)
№ вар. |
|
c, мг/л |
Размер зерен, мм |
Высота слоя, |
||
гравия |
песка |
гравия |
песка |
|||
13 |
22000 |
18 |
20 - 40 |
2 - 5 |
0,2 – 0,25 |
0,5 – 0,7 |
Получили исходные данные: , с, N (Таблица 1). Назначили число промывок фильтров в сутки n: n = 1, так как с 20 мг/л.
Рассчитали циркуляционный (промывочный) расход в зависимости от числа промывок фильтров в сутки: Если n = 1, то
Определили расчетную скорость фильтрования: N = 18, m = 8
Определили суммарную площадь фильтров, где продолжительность простоя одного фильтра при промывке составляет t = 0,6 ч:
Определили площадь одного фильтра:
Определили диаметр одного фильтра:
Высота одного фильтра:
Начертили схему зернистого фильтра с полученными размерами:
Рисунок 3 - Схема зернистого фильтра с восходящим потоком: 1 – корпус; 2 – гравий; 3 – песок; 4 – пескоулавливающий желоб; 5 – карман; 6 – отвод осветлённой воды; 7 – сброс промывной воды; 8 – подача промывной воды; 9 – подача сточной воды.