Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 258 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

258
фильтр небольшие порции суспензии. Однако частое повторение циклов ра-
боты фильтра по основным операциям, включающим само фильтрование,
промывку и продувку осадка, влечет за собой столь же частое повторение
вспомогательных операций загрузки суспензии и удаления осадка. В каждом
случае существует оптимальная продолжительность цикла работы фильтра,
при которой фильтр обладает наибольшей производительностью.
Для
простого случая, когда операции промывки и продувки отсутству-
ют, из уравнения фильтрования при ΔР = const и при условиях R
фп
=0, q=V/S
и τ = τ
осн
найдем
q =
,
осн
A
τ
(7.18)
где А = 2ΔР/(μ
о
r
о
х
о
) – постоянная.
Выразим производительность фильтра условной средней скоростью
фильтрования w
ф
как результата деления объема фильтрата, собранного на
площади поверхности фильтрования, на продолжительность цикла τ
ц
= (τ
осн
+ τ
всп
):
,
всnосн
осн
ф
A
w
ττ
τ
+
= (7.19)
Максимальное значение w
ф
соответствует дифференциальному уравне-
нию
()
()
,
2
2
вcnoснocн
ocнвcn
ocн
ф
A
d
dw
τττ
ττ
τ
+
= (7.20)
и условию dw
ф
/dτ
осн
= 0.
Отсюда числитель τ
всп
τ
осн
= 0, или τ
осн
= τ
всп
, т.е. наибольшая произво-
дительность фильтра достигается при одинаковой продолжительности ос-
новной и вспомогательной операций.
При значительном сопротивлении фильтрующей перегородки наиболь-
шая производительность периодически действующего фильтра достигается
при τ
осн
> τ
всп
:
,
2
2
00
2
0
вcn
фn
вcnocн
xrP
R
τ
μ
ττ
Δ
+= (7.21)
Экономически оптимальная продолжительность цикла фильтрования
достигается при соотношении τ
э
= (4…6)τ
всп
.
Это соотношение справедливо при ΔР = const и R
фп
= 0.
7.1.3. Центробежное фильтрование осадков сточных вод
Центробежное фильтрование осадков сточных вод достигается враще-
нием суспензии в перфорированном роторе - барабане.
Фильтрование под действием центробежной силы проводят на фильт-
рующих центрифугах. Разделение суспензии в фильтрующих центрифугах
складывается из стадии образования, уплотнения и механической сушки
фильтр небольшие порции суспензии. Однако частое повторение циклов ра-
боты фильтра по основным операциям, включающим само фильтрование,
промывку и продувку осадка, влечет за собой столь же частое повторение
вспомогательных операций загрузки суспензии и удаления осадка. В каждом
случае существует оптимальная продолжительность цикла работы фильтра,
при которой фильтр обладает наибольшей производительностью.
     Для простого случая, когда операции промывки и продувки отсутству-
ют, из уравнения фильтрования при ΔР = const и при условиях Rфп =0, q=V/S
и τ = τосн найдем
              q = A ⋅ τ осн ,                           (7.18)
где А = 2ΔР/(μоrохо) – постоянная.
     Выразим производительность фильтра условной средней скоростью
фильтрования wф как результата деления объема фильтрата, собранного на
площади поверхности фильтрования, на продолжительность цикла τц = (τосн
+ τвсп):
                        A ⋅ τ осн
              wф =                 ,                    (7.19)
                    τ осн + τ всn
     Максимальное значение wф соответствует дифференциальному уравне-
нию
               dwф            A (τ вcn − τ ocн )
                     =                           ,      (7.20)
              dτ ocн 2 τ ocн (τ oсн + τ вcn )2
и условию dwф/dτосн = 0.
     Отсюда числитель τвсп – τосн = 0, или τосн = τвсп, т.е. наибольшая произво-
дительность фильтра достигается при одинаковой продолжительности ос-
новной и вспомогательной операций.
     При значительном сопротивлении фильтрующей перегородки наиболь-
шая производительность периодически действующего фильтра достигается
при τосн> τвсп:
                             μ 0 ⋅ Rфn
                                    2
         τ ocн = τ вcn + 2             ⋅ τ вcn ,          (7.21)
                      2 ⋅ ΔP ⋅ r0 ⋅ x0
    Экономически оптимальная продолжительность цикла фильтрования
достигается при соотношении τэ = (4…6)τвсп.
    Это соотношение справедливо при ΔР = const и Rфп = 0.

            7.1.3. Центробежное фильтрование осадков сточных вод

    Центробежное фильтрование осадков сточных вод достигается враще-
нием суспензии в перфорированном роторе - барабане.
    Фильтрование под действием центробежной силы проводят на фильт-
рующих центрифугах. Разделение суспензии в фильтрующих центрифугах
складывается из стадии образования, уплотнения и механической сушки


                                         258