環(huán)境工程原理過(guò)濾課件

第一節(jié)過(guò)濾操作的基本概念主要內(nèi)容、過(guò)濾過(guò)程二、過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾分類(lèi)、過(guò)濾過(guò)程在外力作用下,使流體通過(guò)多孔介質(zhì)孔道而將固體顆粒截留,從而實(shí)現(xiàn)固體顆粒與流體的分離。過(guò)濾介質(zhì)一多孔物質(zhì);濾漿(料漿)被處理的懸浮液;濾餅(濾渣)一截留的固體顆粒;濾液一通過(guò)濾餅及過(guò)濾介質(zhì)的液體過(guò)濾操作的外力:重力、壓力差或慣性離心力。過(guò)濾方式很多,適用廣泛,固液、固-氣、大、小顆粒等。無(wú)論采用何種過(guò)濾方式,均需過(guò)濾介質(zhì),過(guò)濾介質(zhì)是影響過(guò)濾操作重要因素。二、過(guò)濾介質(zhì)起支撐濾餅作用,并讓濾液通過(guò),基本要求是具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、盡可能小的流動(dòng)阻力,耐腐蝕和耐熱織物介質(zhì):又稱濾布(網(wǎng)),由天然纖維、玻璃纖維、合成纖維或金屬絲編織而成。截留幾十微米顆粒。多孔材料:如素瓷、燒結(jié)金屬或玻璃、多孔塑料、濾紙和壓緊的氈與棉等。介質(zhì)較厚,孔道細(xì),截留1~3m微小顆粒。固體顆粒床層:由沙、木炭等固體顆粒(濾料)堆積而成,稱作濾床,應(yīng)用在各類(lèi)濾池中,使含少量懸浮物的液體澄清多孔膜:由特殊工藝合成的聚合物薄膜,常見(jiàn)的是醋酸纖維膜與聚酰胺膜,膜過(guò)濾屬精密過(guò)濾,可分離5n微粒。三、過(guò)濾方式1、濾餅過(guò)濾(表面過(guò)濾):過(guò)濾介質(zhì)為織物、多孔材料或膜等,孔徑可大于最小顆粒的粒徑。過(guò)濾初期,部分小顆?？梢赃M(jìn)入或穿過(guò)介質(zhì)的小孔,后因顆粒的架橋作用使介質(zhì)的孔徑縮小形成有效的阻擋。截留在介質(zhì)表面的顆粒形成濾渣層(濾餅)隨濾餅的形成,真正起過(guò)濾介質(zhì)作用的是濾餅,而非過(guò)濾介質(zhì)本身,故稱作濾餅過(guò)濾主要用于含固量較大(>1%)的場(chǎng)合。侵濾池;袋濾器N壓濾機(jī)。(a)濾餅過(guò)濾(b)架橋現(xiàn)象2、深層過(guò)濾:過(guò)濾介質(zhì)一般為介質(zhì)層較厚的濾床如沙層、硅藻土等)。小于介質(zhì)孔隙的顆?？蛇M(jìn)入到介質(zhì)內(nèi)部,在長(zhǎng)而曲折的孔道中被截留并附著于介質(zhì)之上。深層過(guò)濾無(wú)濾餅形成,主要用于凈化含固量較少(<0.1%)的流體,如水的凈化、煙氣除塵等快濾池等。在攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉淀等作用下,顆粒興2物最終附著在介質(zhì)表面過(guò)濾介質(zhì)深層過(guò)濾示意圖四、濾餅的壓縮性和助濾劑不可壓縮濾餅:顆粒具有一定剛性,形成的濾餅濾餅不因受到壓力而變形。可壓縮濾餅:顆粒較軟,形成的濾餅在壓差作用下易變形,導(dǎo)致濾餅中通道變小,阻力增大。為降低可壓縮濾餅的過(guò)濾阻力,可加入助濾劑改變?yōu)V餅的結(jié)構(gòu)。助濾劑是某種質(zhì)地堅(jiān)硬而能形成疏松餅層的固體顆粒或纖維狀物質(zhì),有兩種加法:一是直接將其混入懸浮液;二是預(yù)涂于過(guò)濾介質(zhì)上般只有在以獲得清凈濾液為目的時(shí)才使用助濾劑。常用的助濾劑有粒狀(硅藻土,珍珠巖粉,碳粉或石棉粉等)和纖維狀(纖維素、石棉等)兩大類(lèi)。第一節(jié)過(guò)濾操作的基本概念本節(jié)思考題(1)過(guò)濾過(guò)程在環(huán)境工程領(lǐng)域有哪些應(yīng)用?(2)環(huán)境工程領(lǐng)域中的過(guò)濾過(guò)程,使用的過(guò)濾介質(zhì)主要有哪些?(3)過(guò)濾的主要類(lèi)型有哪些?(4表面過(guò)濾和深層過(guò)濾的主要區(qū)別是什么?第二節(jié)表面過(guò)濾的基本理論主要內(nèi)容、過(guò)濾基本方程過(guò)濾過(guò)程的計(jì)算三、過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定四、濾餅洗滌五、過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算掌握過(guò)濾過(guò)程的基本計(jì)算、過(guò)濾常數(shù)及其測(cè)定,掌握過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。、過(guò)濾基本方程主要特征:過(guò)濾是一種不穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程,隨過(guò)濾的進(jìn)行流體中的固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面并逐漸積累成濾餅層。濾餅厚度:隨過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)而增厚,其增厚速率與過(guò)濾所得濾液量成正比。過(guò)濾速度:由于濾餅厚度增加,過(guò)濾速度逐漸減小。過(guò)濾速度u定義為:dt微分過(guò)濾時(shí)間,s表觀dVd時(shí)間內(nèi)通過(guò)的濾液量,mA—過(guò)濾面積,m過(guò)濾速度與推動(dòng)力間的關(guān)系可用Darcy定律表示: