Одним из методов освобождения воды от взвешенных и коллоидных примесей — фильтрование ее через пористую среду. Фильтровальные сооружения могут применятьбя в качестве второй ступени осветления в схемах с отстойниками или осветлителями, и как самостоятельные сооружения в схемах безотстойного фильтрования.[ ...]
Ранее были описаны принцип и конструктивное оформление процесса медленного фильтрования, т. е. фильтрования с образованием осадка (фильтрующей пленки) на поверхности пористой среды. В современных конструкциях водоочистных фильтров (двухслойных, грубозернистых, фильтрах АКХ, контактных осветлителях, контактных фильтрах) заложен принцип скорого фильтрования: без образования осадка на поверхности пористой среды, с задержанием взвеси в толще зернистой загрузки.[ ...]
Физико-химическую сущность процесса скорого фильтрования составляет явление адгезии (прилипания) взвешенных и коллоидных частиц к зернам фильтрующего материала или к уже прилипшим частицам. Осадок, образовавшийся в порах загрузки, имеет непрочную структуру, разрушающуюся под действием гидродинамических сил потока. Оторвавшиеся частицы осадка проносятся в последующие слои и там задерживаются.[ ...]
Процесс осветления фильтруемой суспензии — результат двух противоположно направленных процессов: адгезии задерживаемых частиц к макроповерхности (кольматации) и отрыва ранее прилипших частиц и переноса их под влиянием гидродинамических сил потока (суффозии). В каждом элементарном слое загрузки осветление воды происходит до тех пор, пока силы отрыва частиц не начинают превалировать над силами адгезии или аутогезии (взаимодействия между частицами в прилипшем слое). Накопление осадка в зернистом слое приводит к увеличению роли сил отрыва. При очистке воды процесс фильтрования интересен в той стадии, когда кольматация превалирует над суффозией.[ ...]
Силы адгезии, вызываемые межмолекулярным взаимодействием, зависят от свойств воды и контактирующих поверхностей. Если последние резко различаются по смачиваемости, то адгезия минимальна. В водной среде она достигает максимального значения при одинаковой гидрофиль-ности или гидрофобности поверхностей. Однако слипание гидрофобных поверхностей больше, чем гидрофильных.[ ...]
Силы отталкивания, появляющиеся в водной среде, обусловлены расклинивающим давлением тонкого слоя жидкости, находящегося между поверхностями контактирующих тел. Расклинивающее действие является особенностью тонких слоев жидкости, заключающейся в отличии их термодинамического и химического потенциалов от потенциалов объемной фазы [126].[ ...]
Отрыв частиц под действием водного потока происходит тогда, когда поток Ротр в состоянии преодолеть силу адгезии Рад и вес частиц Р, т. е.[ ...]
Сила воздействия потока на частицу зависит от плотности и вязкости среды, диаметра частиц, скорости потока и условий обтекания прилипших частиц потоком.[ ...]
Определив методом технологического моделирования процесса фильтрования [125] величины Ь и а, подбирают параметры фильтрования (v, d, х) таким образом, чтобы процесс протекал в условиях оптимального режима.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Вернуться к оглавлению
