非均相機(jī)械分離

非均相機(jī)械分離第1頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.3

過濾3.3.1

過濾基本原理3.3.2

過濾設(shè)備3.3.3

過濾基本理論3.3.4

過濾計(jì)算第2頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①化學(xué)品混合地②絮凝池③沉淀地

④快速砂濾⑤用氯消毒⑥潔凈水儲(chǔ)藏池

⑦泵常規(guī)過程處理水第3頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、過濾3.3.1

過濾基本原理以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力的作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道，固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固/液分離的操作。第4頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月說明：過程推動(dòng)力：重力；壓力(差)；離心力濾餅過濾與深層過濾操作目的：獲得固體或清凈的液體洗滌——回收濾餅中殘存的濾液或除去其雜質(zhì)第5頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、過濾介質(zhì)——支撐濾餅或截留顆粒，通過濾液

——要求流動(dòng)阻力小，機(jī)械強(qiáng)度高①織物介質(zhì)—濾布(織物、網(wǎng))，5~65m，工業(yè)應(yīng)用廣泛②堆積介質(zhì)—固體顆?；蚶w維等堆積，——深層過濾

③多孔固體介質(zhì)：具有微細(xì)孔道的固體，1~3m④多孔膜：有機(jī)膜、無(wú)機(jī)膜，1m以下

第6頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、濾餅濾餅受壓

，

，流動(dòng)阻力——由截留下的固體顆粒堆積而成的床層①不可壓縮性濾餅△p↑,△pf=constant

②可壓縮性濾餅△p↑,△pf↑減少流動(dòng)阻力的方法:

加助濾劑（如硅藻土），可提高其強(qiáng)度，降低濾餅的體積

第7頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.3.2

過濾基本理論

一、顆粒床層的物理模型與基本參數(shù)顆粒床層一組平行細(xì)管—流體通道①細(xì)管內(nèi)表面=床層顆粒的全部表面②細(xì)管的總體積=床層空隙體積基本參數(shù)①空隙率

：床層的空隙體積/床層的總體積②比表面積a：顆粒表面積/顆粒體積③孔道(細(xì)管)平均長(zhǎng)度l：床層厚度L第8頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④孔道(細(xì)管)當(dāng)量直徑de：第9頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑤濾液流速u1:第10頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、過濾速度及其表達(dá)

1.定義A—濾餅層總截面積；

—過濾時(shí)間；V—濾液體積u1與u的關(guān)系第11頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月仿照Hagen-Poiseuille

方程由于濾液在濾餅中的流動(dòng)為層流2、公式推導(dǎo)第12頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月因此，過濾速率第13頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①恒壓降速:l(L)

，如

p不變，則u

②恒速升壓:l(L)

，如u不變，則

p

說明

3.過程推動(dòng)力——濾漿側(cè)和濾液側(cè)的壓差濾餅壓降過濾介質(zhì)壓降第14頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月濾餅層的阻力4、總阻力濾餅層的阻力過濾介質(zhì)的阻力對(duì)于不可壓縮濾餅：對(duì)于可壓縮濾餅：濾餅層的阻力過濾阻力＝μR或μrL第15頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月過濾介質(zhì)的阻力設(shè)想過濾介質(zhì)相當(dāng)于厚度為L(zhǎng)e的一層濾餅5.

過濾速率則過濾介質(zhì)阻力為總阻力＝μR＋μRm＝μrL＋μrLe第16頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

6.

過濾基本方程式認(rèn)為:AL=υ

V系數(shù)：υ—獲取單位體積濾液所得濾餅體積Ve—與Le對(duì)應(yīng)的濾液體積。第17頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不可壓縮濾餅可壓縮濾餅——過濾基本方程式，對(duì)于不可壓縮濾餅s=0第18頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、恒壓過濾方程式

υ、r’、

與時(shí)間無(wú)關(guān),Ve、A、p常數(shù)對(duì)上述過濾基本方程式進(jìn)行積分第19頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月——過濾常數(shù)（m2/s）其中積分得相加得——恒壓過濾方程式另一形式第20頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、恒速過濾方程式

恒速過濾時(shí)，V（或q）與θ的關(guān)系是通過原點(diǎn)的直線第21頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)于不可壓縮濾餅對(duì)于不可壓縮濾餅進(jìn)行恒速過濾時(shí)，其操作壓強(qiáng)差隨過濾時(shí)間成直線增高。因此，可采用先恒速后恒壓的復(fù)合式操作。第22頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若令VR、θR分別代表升壓終了瞬間的濾液體積及過濾時(shí)間，則第23頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原理一過濾方程同除以Kq

/q~q作圖，直線斜率=1/K，截距=2qe/K連續(xù)測(cè)定

，q五、過濾常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定

第24頁(yè)，課件共25頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月