ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы осветления сточных вод в напорных гидроциклонах из "Очистка сточных вод в гидроциклонах" Эффективность работы гидроциклонов и выбор оптимальной конструкции аппарата и режима его работы в основном определяются седиментационными свойствами механических примесей, содержащихся в обрабатываемой воде. [c.7] В зависимости от агрегатного состояния механические примеси в воде разделяются на жидкие, твердые и газообразные. Они образуют в воде грубые суспензии или коллоидные растворы. Грубые суспензии содержат частицы диаметром более Ы0 см, которые называют грубодиспергированными примесями (ГДП). Такие частицы не способны удерживаться во взвешенном состоянии, они сравнительно быстро выпадают из слоя жидкости под действием гравитационных сил. [c.7] В коллоидных растворах содержатся частицы диаметром менее 1 10 см. Силы, с которыми молекулы жидкости под действием броуновского движения действуют на эти частицы, сравнимы с гравитационными силами и противодействуют им. Это может привести к состоянию кинетической устойчивости, когда частицы взвешенных веществ могут находиться в жидкости неопределенно долгое время. [c.7] На скорость осаждения частиц ГДП в воде оказывают влияние их размеры, форма, плотность, концентрация, а также физические свойства самой воды, например, ее вязкость, которая, в свою очередь, зависит от температуры воды. [c.8] Размер частиц и их плотность следующим образом влияют на сопротивление осаждению. Мелкие легкие частицы испытывают сопротивление среды, прямо пропорциональное скорости. В этом случае сопротивление обусловливается вязкостью жидкости, и влияние сил инерции незначительно. Сопротивление движению крупных тяжелых частиц пропорционально квадрату скорости их осаждения и зависит в основном от инерционных сил, в то время как вязкость влияет чрезвычайно слабо. Сопротивление движению частиц средних размеров обусловлено как вязкостью, так и силами инерции оно пропорционально скорости, показатель степени которой имеет промежуточное значение между 1 и 2. [c.8] В квадратичной области коэффициент сопротивления не зависит от Ке и является постоянной величиной. [c.9] Скорость осаждения частицы в спокойной воде называется гидравлической крупностью данной частицы. Эта величина является основным исходным параметром, характеризующим седимеитационные свойства взвешенных веществ, и широко используется в современных методах расчета отстойников. [c.9] В движущемся потоке жидкости на частицу помимо сил гравитации и сопротивления среды действуют силы, обусловленные турбулентным перемешиванием, которые при малых скоростях способствуют агломерации частиц, а при больших скоростях препятствует их осаждению. [c.9] Охватывающая гидравлическая крупность Ыо характеризует работу отстойных сооружений типа горизонтальных и радиальных отстойников. Величина Ыо определяется по тем же графикам Э=1 Т), но для определения продолжительности отстаивания из точки А проводится прямая, параллельная оси абсцисс, до точки пересечения с кривой Г, откуда на ось абсцисс опускается перпендикуляр. Отрезок О—Д определяет время осаждения То частиц с охватывающей гидравлической крупностью Ыо = = Н1То. [c.11] При осаждении агрегатно-неустойчивых взвешенных веществ линейной зависимости между количеством осевших частиц и глубиной слоя суспензии не наблюдается. Это объясняется тем, что на большой глубине столкновение и агломерация частиц становятся более вероятными, а укрупнение их идет более интенсивно. [c.11] Разделение суспензии в центробежном поле. В гидроциклонах обрабатываемая жидкость находится во вращательном движении. В этих условиях на частицы ГДП действуют в основном три силы центробежные Р, отбрасывающие тяжелые частицы к периферии потока силы сопротивления движущегося потока 5 гравитационные силы С. Силами инерции, как и при гравитационном разделении суспензий, можно пренебречь. [c.11] При высоких скоростях вращения центробежные силы значительно превосходят силы тяжести. [c.11] В свою очередь, / = где со — угловая скорость, вычисляемая по формуле со = 2яп/60. [c.12] В формуле (1.9) коэффициент С и показатель степени т зависят от гидравлического режима, сопутствующего осаждающейся частице. [c.12] Для переходного режима, при Кез=1,6—420, т= = 1,2 С = 2,49-10-3. [c.12] При турбулентном режиме, когда Кез 420, т—5,36 С = 0,5. [c.12] В напорных гидроциклонах Fr достигает 2000, что обусловливает их высокую эффективность при разделении мелкодисперсных суспензий. [c.13] Влияние концентрации взвешенных веществ на кх осаждение. При относительно высоких концентрациях взвешенных веществ в суспензиях их разделение существенно замедляется по сравнению со свободным осаждением одиночной частицы. Увеличение концентрации взвешенных веществ приводит к уменьшению расстояния между частицами. Уплотнение концентрированной суспензии обусловлено течением жидкой фазы по каналам между частицами. [c.13] Вернуться к основной статье