ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка фильтрацией из "Принципы создания безотходных химических производств" Особенности применения в технологии подготовки воды и очистки сточных вод процессов фильтрования можно проследить на примере очистки жидкости, содержащей в небольшом количестве твердые частицы, растворенные соли, органические вещества и биогенные элементы. Очищаемую жидкость для первоначального удаления твердых частиц обрабатывают на механическом (медленном, скором, многослойном, намывном) фильтре с насыпным или намывным слоем фильтрующей массы, а также на напорном фильтре с плавающей фильтровальной массой. В качестве фильтрующего материала в насыпных фильтрах используют песок, антрацит, дробленый мрамор, керамзит, перлит, а для намывного слоя — перлит, в фильтрах с плавающей загрузкой — поролоновую крошку, пенополистирол. [c.62] Механическое фильтрование замутненной жидкости способствует более эффективной последующей очистке от органических веществ и биогенных элементов на биофильтре, конструктивно во многом похожем на механический фильтр с фильтрующим насыпным слоем. Для удаления органической составляющей очищаемой жидкости в биофильтрах используют определенные виды микроорганизмов, которые образуют биологическую пленку на твердых частицах фильтровального слоя. [c.62] Если микроорганизмы относятся к аэробным бактериям, количества растворенного в жидкости кислорода недостаточно для их жизнедеятельности, то применяют аэрофильтр, в который под слой загрузки нагнетают воздух. Биофильтры и аэрофильтры необходимо периодически регенерировать (промывать) для разрушения и удаления с зернистой загрузки биологической пленки, разрастающейся в процессе очистки жидкости и постепенно забивающей межпоровое пространство фильтрующей массы. Если же по каким-либо причинам применение биофильтра или аэрофильтра нецелесообразно, то используют аэротенки (см. часть 1, гл. VI). В аэротенки, выполненные, например, в виде непрерывно действующих отстойников, вносят в качестве затравки порции микроорганизмов в форме активного ила. Благодаря присутствующим в жидкости органическим веществам количество активного ила увеличивается, он скапливается на дне аэротенка и непрерывно частично отводится. [c.62] ФПАКМ или на центрифуге. После этого активный ил сжигают, например с помощью погружной горелки, или утилизируют. [c.63] Из перечисленных аппаратов барабанный вакуум-фильтр и фильтр-пресс представляют собой достаточно разработанные конструкции фильтров, методы использования и расчета которых подробно рассмотрены в специальной литературе [25—27]. Фильтры с насыпным зернистым материалом отличаются простотой конструкции, однако сложность и неизученность механизмов извлечения примесей делает затруднительным физическое и математическое моделирование работы этих фильтров. [c.63] Общая задача в инженерных расчетах процессов очистки сточных вод фильтрами с зернистым слоем при любом механизме улавливания примеси сводится к определению оптимальных условий работы, т. е. таких условий, при которых. время получения фильтрата с заданными свойствами максимальное. Работа фильтров в оптимальном режиме характеризуется, например, условиями, при которых за некоторое время исчерпывается защитное действие фильтра или достигается допустимый перепад давления на фильтре. Нередко задачу определения времени максимального защитного действия фильтра при очистке сточных вод можно свести к определению времени появления порции жидкости с заданной концентрацией удаляемой примеси. [c.63] Уравнение (П-51) записано для условий постоянной скорости движения жидкости и предполагает при значительной высоте слоя пористой массы параллельный перенос фронта насыщения удаляемой примесью отдельных слоев фильтрующей массы. [c.64] Коэффициент л в уравнении (П-52) отражает не только влияние сопротивления трения, но и дополнительных местных сопротивлений, возникающих при движении жидкости по искривленным каналам в слое и обтекании ею отдельных элементов слоя. Значение А, находят по эмпирическим зависимостям Я = /(Не), где Ке — критерий Рейнольдса. Для ламинарного режима (Йе 50) движения жидкости зависимость Я от Ре имеет вид Я = С /Ре, где С — константа. [c.64] В опытах [24], изучающих проницание жидкости при Ре 3 сквозь слои частиц песка, стеклянного и железного порошка, размеры которых изменялись в пределах от 1 до 350 мкм, найдено Я=160/Ке. На практике при очистке сточных вод фильтрованием размеры частиц фильтрующих материалов в 2—3 раза больше максимальных размеров исследованных систем, однако широкое изменение размеров частиц песка и порошков (от 1 до 350) позволяет считать, что С=160 может быть получено и для более крупных частиц. [c.64] По уравнению (П-53) при интегрировании определяют параметр 0, а затем по уравнению (П-51) вычисляют время работы ионитового фильтра до момента проскока примеси через фильтрующую загрузку. Однако совместное использование уравнений (П-51) и (П-53) возможно при известных значениях константы скорости массопереноса а и концентрационной константы Кц, достаточно точное экспериментальное определение которых довольно трудоемко. [c.65] Более подробно вопросы фильтрации рассматриваются в специальной литературе и систематически составляемой обширной библиографии [19]. [c.66] Данные об эффективности аппаратов для удаления частиц разных размеров из газов и жидкостей приведены на с. 65, табл. П-1). [c.66] Вернуться к основной статье