非均相机械分离

1、非均相机械分离 第1页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四3.3 过滤 过滤基本原理 过滤设备 过滤基本理论 过滤计算第2页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四 化学品混合地 絮凝池 沉淀地 快速砂滤 用氯消毒 洁净水储藏池 泵常规过程处理水第3页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四一、 过滤 过滤基本原理以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，固体颗粒被截留在介质上，从而实现固/液分离的操作。 第4页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四说明：过程推动力：重力；压力(差)；离心力滤饼过滤与深层

2、过滤操作目的：获得固体或清净的液体洗涤回收滤饼中残存的滤液或除去其杂质第5页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四二、 过滤介质支撑滤饼或截留颗粒，通过滤液 要求流动阻力小，机械强度高织物介质滤布(织物、网)，565m，工业应用广泛堆积介质固体颗粒或纤维等堆积，深层过滤 多孔固体介质：具有微细孔道的固体，13m多孔膜：有机膜、无机膜，1m以下 第6页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四三、 滤饼滤饼受压，流动阻力由截留下的固体颗粒堆积而成的床层 不可压缩性滤饼 p, pf= constant 可压缩性滤饼 p,pf减少流动阻力的方法:加助滤剂（如硅藻土），可提

3、高其强度，降低滤饼的体积 第7页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四 过滤基本理论 一、 颗粒床层的物理模型与基本参数颗粒床层一组平行细管流体通道细管内表面=床层颗粒的全部表面细管的总体积=床层空隙体积基本参数空隙率：床层的空隙体积/床层的总体积比表面积a：颗粒表面积/颗粒体积孔道(细管)平均长度l：床层厚度L第8页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四孔道(细管)当量直径de：第9页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四滤液流速u1:第10页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四二、 过滤速度及其表达 1. 定义A滤饼层总截面

4、积；过滤时间；V滤液体积u1与u的关系第11页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四仿照Hagen-Poiseuille 方程由于滤液在滤饼中的流动为层流2、公式推导第12页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四因此，过滤速率第13页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四恒压降速:l(L)，如p不变，则u恒速升压:l(L)，如u不变，则p 说明 3. 过程推动力滤浆侧和滤液侧的压差滤饼压降过滤介质压降第14页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四滤饼层的阻力4、总阻力滤饼层的阻力过滤介质的阻力对于不可压缩滤饼：对于可压缩滤饼：滤饼

5、层的阻力过滤阻力R或rL第15页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四过滤介质的阻力设想过滤介质相当于厚度为Le的一层滤饼5. 过滤速率则过滤介质阻力为总阻力 RRmrLrLe第16页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四 6. 过滤基本方程式认为:AL= V系数： 获取单位体积滤液所得滤饼体积Ve与Le对应的滤液体积。第17页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四不可压缩滤饼可压缩滤饼过滤基本方程式，对于不可压缩滤饼s=0第18页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四三、恒压过滤方程式 、r、与时间无关,Ve、A、p常数对上述过

6、滤基本方程式进行积分第19页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四过滤常数（m2/s）其中积分得相加得恒压过滤方程式另一形式第20页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四四、恒速过滤方程式 恒速过滤时，V（或q）与的关系是通过原点的直线第21页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四对于不可压缩滤饼对于不可压缩滤饼进行恒速过滤时，其操作压强差随过滤时间成直线增高。因此，可采用先恒速后恒压的复合式操作。第22页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四若令VR、R分别代表升压终了瞬间的滤液体积及过滤时间，则第23页，共25页，2022年，5月20日，3点19分，星期四原理一过滤方程同除以Kq/q q作图，直线斜率=1/K，截距=2qe/K连续测定，q五、过滤常数的实验测定 第24页，共25页，2022年，5月20