26. Сетчатые барабанные фильтры.
В системах очистки сточных вод и переработка осадков используются различные фильтры, как периодического, так и непрерывного действия. К фильтрам периодического действия относятся нутч-фильтры, листовые и фильтр-прессы, а к фильтрам непрерывного действия — барабанные, дисковые и ленточные фильтры. Рассмотрим процесс очистки сточных вод фильтрованием на примере использования сетчатых барабанных фильтров. Устройство и принцип действия ряда других вышеперечисленных фильтров представлены в главе 7 настоящего пособия.
Принципиальная схема сетчатого барабанного фильтра приводится на рис. 4.16. Указанные фильтры условно подразделяются на барабанные сетки (оснащены фильтрующей сеткой с крупными ячейками 0,3х0,3-0,5х0,5 мм) и микрофильтры (оснащены фильтрующей сеткой с мелкими ячейками 0,035х0,035-0,04х0,04 мм).
Рис. 4.4. Схема устройства сетчатого барабанного фильтра 1— барабан; 2— поперечные связи; 3 — продольные связи; 4 — ребра жесткости; 5 — трубы опорожнения; 6 — входной канал; 7 — передняя рама; 8 — входная труба; 9 — закладной патрубок; 10 — цевочное колесо; 11 — выпускная труба; 12 — передний подшипник; 13 — электродвигатель; 14 — редуктор; 15 — шестерня; 16 — бункер; 17 — трубопровод промывной воды; 18 — разбрызгиватель; 19 — бактерицидные лампы; 20 — водослив; 21 — канал фильтрата; 22 — задняя рама; 23 — задний подшипник.
Глава 1Фильтры с зернистой загрузкой.
В промышленных условиях для очистки воды от механических примесей чаще всего используют зернистые материалы. Указанные материалы должны быть устойчивыми в обрабатываемой воде и не загрязнять ее. Важной характеристикой зернистости фильтрующих материалов является их дешевизна и легко доступность. Чаще всего используются такие фильтрующие материалы, как кварцевый песок, керамическая крошка, дробленый антрацит, сульфоуголь, технический фильтрперлит и др.
При фильтровании суспензий через указанные фильтры различают две основные причины их разделения: механическое задержание твердых частиц на входе в каналы фильтрующего слоя и адгезию этих частиц на поверхности зерен слоя.
Уравнение кинетики фильтрования, связывающее скорость изменения концентрации твердой фазы на поверхности слоя (dq/dτ) с концентрацией суспензии, протекающей по поровым каналам слоя (С), записывается следующим образом:
где q— масса твердой фазы суспензии, находящейся на поверхности фильтрующего
материала и отнесенная к объему слоя;
τ— продолжительность фильтрования;
L — константа адгезии;
С — концентрация твердой фазы суспензии, протекающей по поровым каналам слоя;
С* — концентрация твердой фазы суспензии, равновесных с концентрацией q на
поверхности зерен слоя.
Продолжительность работы насыпного фильтра до "проскока" частиц в фильтр (гз) может быть определена по формуле:
где 1 — толщина фильтрующего слоя; м
d — размер частиц фильтрующего слоя;. м
τ3 ― время защитного действия фильтрата; с
k, S0 ― константы взвешенных веществ в исходной и осветленной сточной воде.
V — объем фильтрата; м3
Подробно методика расчета τ3 изложена в работе А. А. Громогласова и др.
Фильтры с зернистым слоем подразделяют на медленные и скоростные. Конструктивно они выполняются либо открытыми, либо закрытыми.
Медленные фильтры — это бетонные или кирпичные резервуары с дренажным устройством, на котором расположен фильтрующий слой. Скорость фильтрования в указанных устройствах составляет 0,1-0,3м/ч. При использовании этих фильтров достигается высокая степень очистки сточных вод.