第7章环境工程原理过滤讲解.ppt

* 第三节 深层过滤的基本理论 * 第三节 深层过滤的基本理论 　　（二）运行过程中滤料床层 随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层空隙率逐渐减少。 如果空隙率减少，则在阻力损失不变条件下，滤速将降低。 反之，如果滤速保持不变，阻力损失将增加。 等速过滤，任意过滤时间t时的滤料层的总阻力损失 (7.3.15) * 第三节 深层过滤的基本理论 了解悬浮物在滤料床层中的分布及累积过程。 过滤水头损失的时间变化 总水头损失/Ht * 第三节 深层过滤的基本理论 * 第三节 深层过滤的基本理论 * 第三节 深层过滤的基本理论 本节思考题 (1) 混合颗粒和颗粒床层有哪些主要的几何特性。 (2) 混合颗粒的平均粒径和颗粒床层的当量直径如何定义。 (3) 流体通过颗粒床层的实际流速与哪些因素有关，与空床流速是什么关系。 (4) 深层过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示。 (5) 悬浮颗粒在床层中的运动包括哪些主要行为。 (6) 流体在深层过滤中的水头损失如何变化，主要存在哪些变化情况。 (7) 如何防止滤料表层的堵塞，为什么。 * 第二节 表面过滤的基本理论 * 第二节 表面过滤的基本理论 * 第二节 表面过滤的基本理论 三、过滤常数的测定 　　（一）过滤常数K，qe的计算 　　对于恒压过滤，过滤积分方程改写为： 　　（二）压缩指数s的计算 　　在不同的过滤压差下做过滤实验求得相应的K，由上式可得s。 t/q q 2qe/K 斜率1/K (7.2.19) (7.2.20) * 第二节 表面过滤的基本理论 四、滤饼洗涤 　　在某些过滤操作中，为了去除或回收滤饼中残留的滤液或可溶性杂质，需要在过滤结束时，对滤饼进行洗涤。 　　洗涤过程需要确定的主要内容是计算洗涤速度和洗涤时间。 洗涤速度是单位时间通过单位洗涤面积的洗涤液量： 　　洗涤液在滤饼层中的流动过程与过滤过程类似。洗涤速度与过滤终了时的滤饼层状态有关。 * 第二节 表面过滤的基本理论 　　若洗涤压力与过滤终了时的操作压力相同，则洗涤速度与过滤终了时速度之间有如下近似关系：  ?、?w——滤液、洗涤液的粘度，Pa·s； L、Lw——过滤终了时滤饼层厚度、洗涤时穿过的　　　 滤饼层厚度，m 。 (7.2.21) * 第二节 表面过滤的基本理论 　　如果洗涤液走的路径和过滤终了时的路径完全相同，洗涤液粘度和滤液粘度亦相同，则： 　　设洗涤液用量为Vw，则洗涤时间为 (7.2.23) (7.2.24) * 第二节 表面过滤的基本理论 五、过滤机生产能力的计算 　　一般以单位时间得到的滤液量 qV 表示。 　　（一）间歇式过滤机 　　间歇式过滤机的每一个操作循环包括： 　　假设在每个操作循环中过滤机的滤液量为V，则间歇式过滤机的生产能力为： tT 过滤tF 洗涤tW 卸料tD (7.2.26) * 第二节 表面过滤的基本理论 　　（二）连续式过滤机 　　其定义与间歇式过滤机相同。但连续式过滤机在生产周期的任一时刻，过滤机不同部位同时进行着过滤、洗涤、卸饼和清洗等操作。 转筒真空过滤机的转数为n (r/s)，即旋转一周的时间为1/n (s)。 起过滤作用的是浸没在液体中的转筒表面，所对应的园心角?与2?之比称为浸没度?。 * 第二节 表面过滤的基本理论 浸没度等价于过滤时间在旋转周期中所占的比例，因此每个周期中有效的过滤时间为： 由式（7.2.13a）可求得每一周期可得的滤液量为： 转筒真空过滤机的生产能力为： (7.2.29) (7.2.30) （m3/s） (7.2.31) * 第二节 表面过滤的基本理论 本节思考题 (1) 表面过滤的过滤阻力由哪些部分组成。 (2) 表面过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示。 (3) 过滤常数与哪些因素有关。 (4) 哪些因素影响滤饼层比阻。 (5) 过滤介质的比当量滤液量的物理意义是什么。 (6) 恒压过滤和恒速过滤的主要区别是什么。 (7) 如何通过实验测定过滤常数、过滤介质的比当量滤液量和压缩指数。 (8) 洗涤过程和过滤过程有什么关系。 (9) 间歇式过滤机和连续式过滤机的相同点和不同点是什么。 * 第三节 深层过滤的基本理论 本节的主要内容 一、流体通过颗粒床层的流动 二、深层过滤过程中悬浮颗粒的运动 三、深层过滤的水力学 * 第三节 深层过滤的基本理论 深层过滤过程 利用过滤介质间空隙进行过滤。 通常发生在以固体颗粒为滤料的过滤操作中。 滤料内部空隙大于悬浮颗粒