薄板的澄清器
错流层状澄清技术在工业环境中使用去除残余油和固体水。它利用自然倾向的浮油,和倾析原理的悬浮物密度比水。这一过程的创意是自然浮选和澄清技术的结合在一个系统中。带玻璃水瓶执行以及传统澄清器,但更紧凑,占地面积小。流程主要用于处理油和润滑脂在残余液体来自工业活动在石化、化工、机械、冶金、食品加工行业。根据具体设计标准(可用空间、水的数量和质量将被处理,结构和液压约束、预算限制和需要流动),设备可以安置在一个圆形或矩形水库,或者可以由机械部件附加而是由han混凝土油罐。如果油部分或完全乳化,错流层状澄清器可以配备了聚结器,它使用一个物理过程来触发分离油和水的阶段。聚结器充满了各种元素(戒指、塑料、蜂窝、其他合适的材料…)这最大化潜在的接触表面。microglobules这些元素的吸积导致相分离。系统性能取决于特定性质的污水处理和不同类型的行业。根据特定的情况下,免费的油和油脂,悬浮物,从99%到90不等。没有化学修正案(即反乳化剂),20 - 40%的乳化油脂和油脂。添加一个代理使过程达到50 - 99%去除,这取决于应用程序。
这项技术的目的是处理废水含有最多10000人
毫克/ 1的油脂,固体和3000毫克/ 1。液压加载并不是限制因素。横流式片状澄清器由以下基本单位:初级筛选室,分离器板细胞,污泥筒仓、油脂储存室。首先,水是在初级筛选室预处理除去浮油和油脂的一部分,允许沉降大的固体颗粒(> 500 mm)。然后通过板废水提要细胞分离的阶段完成如下:油向上偏转了板块形成一个膜表面的水、污泥沉淀到底和纯化水流动水库出口水平。离开前系统,水通过校准打开控制单元的液压负载。污泥恢复在锥形提取竖井艾滋病的压实和提供更容易处理。干燥的1 - 5%实现取决于污泥类型。污泥是除了水治疗,以免画回流程流。浮油从水面恢复和用于存储水库坐落在污泥筒仓。设备安装和启动不到一个星期。运行系统不需要能量输入除了污水泵。每月维修仅限于测试和清洗的分离器板每六个月一次。如果需要,各种产品(聚合物,破和凝聚剂)可以被添加到流程来改善其性能。 Running the system requires no special safety measures. If required, the equipment can be designed to provide a safe environment for treating effluents containing volatile compounds with risk of explosion.
考虑到各种参数设计的横流片状澄清器。这些包括:
•液压负载;
•悬浮物负载;
•碳氢化合物负载;
•所需的性能;
•可用空间为澄清器的安装。
所需的投资建立了一个治疗装置配有聚结器从750美元到2500美元每立方米的水将被处理,根据单位的大小和可用空间。运营成本较低。
沉积过程进行更详细的
更详细地检查沉降,让我们检查事件发生在一个小规模的实验进行了分批,如图9所示。粒子在一个狭窄的粒度范围将以相同的速度解决。当这种情况发生时,上层清液之间的分界线是观察透明液体(区)和
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- 图10。块界面高度和固体浓度和时间。
情节显示界面的不同高度与时间策划,这是成正比的速度沉降以及浓度。检查这些数据详细的情节沉积物高度,Z,与时间,t,在图11中,我们注意到Z < * t,也就是说,沉降速度,并且继续是常数。那么沉重的污泥的沉降速度下降随着时间的推移,这对应于曲线在图上后点K。
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- 图11。显示沉积动力学的阴谋。
当然,最初悬挂的浓度越高,越慢沉积过程。观察结果表明,固体浓度稀相是常数的点完全消失阶段a所示情节在图11中,和对应于一个恒定速率的沉降阶段。
但是请注意,阶段B的浓度变化与身高Z和时间t(如图11所示),因此,每个曲线在图12表示浓度的分布在任何烤箱的时刻。初始浓度是C1(仍在稀相的过程。足够的时间后,浓度增加到Q,但在区域d .显然,如果饲料悬挂的浓度太高,不稀相存在,即使在初始段沉积。因此,没有恒定的沉降速度。在这种情况下,浓度,不高,只会改变随着时间的推移。
如下的早些时候讨论通过流体介质球下降,沉积作用是在低粘度液体。因此,在更高的温度下沉积率较高。除了温度,可实现过程速率的增加,增加粒子大小通过使用凝固或结块。在胶体悬浮液的情况下,这是通过添加电解质。而不是使用初始悬挂的浓度来描述这个过程中,我们引入了悬挂的空隙率。空隙率是液体体积的比值,Vf,填充粒子之间的空间的总量之和液体体积和实际
单位体积的泥浆,其重量,Y是固体颗粒的重量的总和,YP (I - e)和液体的,Y (€, Yf =液体的比重和YP =粒子的比重:
或e = (yp - y) / (yp - yf) (17)
这个表达式可以用来计算空隙率的实验确定的具体权重值。
让我们现在直接注意力区沉积过程的不断沉降速度,即,在稀相。为了简化分析w假设相同大小的球形粒子。过程可以简化进一步观察固定颗粒的沉积在一个向上移动的粘性液体,其平均速度是由于液体的粘度,一定存在速度梯度相对于距离球形颗粒的表面,du / dx。这个速度还取决于颗粒之间的平均距离,随时决定的空隙率,e,泥浆和颗粒直径d。液体的平均速度在这种情况下可能提出滤= f (d, e, du / dx)。和重写量纲分析的基础上,在以下形式:
K =常数
O / e) =无量纲空隙率的函数
粒子周围的液体流动阻力可能由一个方程相似粘度方程,但考虑到空隙率。回想一下,表达的剪切应力是阻力的比值,R, K27id2活性表面。总球体表面ltd2和K2的系数占表面的一部分负责抵抗。考虑空隙率的影响作为<函数J > 2 (e),我们得到:
(R / K2) rcd2 = / t (du / dx) 4 > 2 (e) (19)
方程19除以18方程,我们得到:
R = (K2 / KI) nd / tUf [< D2 (e) / 4) 1 (e)]
非常稀的悬浮液,空隙率不影响沉降过程,函数< 3 > 2 (e) /橙汁(e) = (e)降低美元统一。众所周知,在稀释悬浮液的沉降小颗粒是斯托克斯定律:
将方程20和21,我们发现(K ^ / Kj) = 3。因此,液体的电阻相对于球形颗粒的沉积过程
这种阻力是由重力平衡的作用于粒子:
yp在哪一个粒子的实际具体的重量,和y是污泥的平均比重,这取决于空隙率e。使用方程17日我们替换(yp - y) (yp - yf) e,在yf液体的比重:
W = (7 id3/6) (Yp - Yf) e (24)
通过比较重力作用于粒子与液体流动阻力方程(24)(22)方程,得到平均流动速度相对于颗粒:
佛罗里达大学= [d2 (yp - Yf) / lfyi] e < D (e)
然而在实践中,液体速度相对于固定粒子,佛罗里达大学,不是很有用。相反,解决的速度相对于仪器的墙壁,uf - u,实际的重要性。固相的体积在向下移动应该等于液体的向上移动。这意味着体积的这些阶段必须相等。考虑泥浆柱单元截面和想象的液体和固体阶段有一个定义良好的接口。固相的列将基地1 - e, e和液柱阶段将基础。因此,固体体积率的专栏将(1 - e) u和液柱(超滤- u) e。因为这些流量相等,我们获得
因此,固相的沉降速度相对于墙上的装置,根据平均流动速度相对于污泥与空隙率e,将u =佛罗里达大学e (27)
用方程表达式为25,我们获得的实际沉降速度:
u = [d2 (vp - Yf) / lfyt] e2 (e)美元(28)
注意这个词在括号表示失败,自由的速度根据斯托克斯定律:
= d2 (Yp - Yf) / 18 ii (29)
很稀悬挂。,e = 1, < J > (e) = 1,沉降速度就等于自由落体的速度。因为没有有效的理论表达式函数< D (e),常见的做法是依靠实验数据。请注意,单位体积的浓缩污泥包含e体积的液体和固相体积(1 - e),即单位体积的颗粒污泥含有e / (l - e)液体的体积。表示o粒子表面积与体积的比率,我们获得水力半径的比值这体积,e / (l - e),,,当两个值相关的同样体积的粒子:
球形粒子,o =表面积的比值,ltd2 itd3/6体积,即。,o = 6 / d。因此,rh = e / ((l - e) 6) (32)
对于一个指定的空隙率,球体的直径是污泥颗粒之间的距离(佛罗里达大学= f (d, e, du / dx))。然而,它更实用的介绍水力半径,而不是3 >,(e)和< J > 2根据方程(€)> 30,我们假设以下值:
0 (e)是新的空隙率的实验功能。因此,沉降速度方程可以改写下列形式:
通过代表速度以这种方式,我们可以预见到一个小的变化函数6 (e)因为流模式的影响,在很大程度上,占水力半径。实验室和中试规模试验表明,函数3 > (e)可能提出的经验公式如下:
$ > (e) = lO”1 - 82“16”(35)
35方程乘以(1 - e) / e,我们获得函数0 (e)。0.7 e s,即。为增厚污泥,这个函数实际上是常数,等于0 (e) = 0.123。因此球形粒子的沉降速度是:
u = [x lo1 e2 - 82“-”)
更多增厚污泥:
到目前为止,基于独立分析解决球形粒子。与单元操作的设计,我们现在必须考虑动力学nonspherical粒子沉降和絮凝剂粒子的沉降。与单粒子沉降,这种系统形成一定结构类似于统一组织。污泥是压实作用下重力的力量,即。空隙率减小,液体从孔隙结构挤出。定期从絮状沉淀物的形成可能是通过添加电解质,如前所述。正常nonspherical粒子沉降的一般特征(以及絮状的)是泥沙携带连同它的一部分液体离子捕获粒子之间的蛀牙。这个困卷液体向下流动的污泥,污泥的体积成正比。也就是说,它可以表示为一个(l - e),一个是系数和(1 - e)粒子的体积。因此,液体的一部分仍在上面一层污泥,以及部分相对应的污泥都附带修改后的空隙率:
这是相对液体总量的差异和液体颗粒一起移动。用e”代替e方程37,我们获得的沉降速度e < 0.7:
0.123 u = (1 + 2) ^ [(e - a / l (+)) 3 / (l - e)
表示/ (l + a) = p,上面的表达式可以写成:
u = [0.123 (e - P) 3] / [(l - P) 2 (l - e)] (40)
类似的方程36与nonspherical颗粒料浆是u = UpKe - P) 2 / (l - P)] io-i-n < i -«wi -»(41)
参数P等于液体体积的比例越来越大,这种液体和颗粒的量的总和。的P值确定实验测量沉降速度。一般来说,有效的粒径越小,液体是夹带固体质量相同的阶段。例如,著名的碳化硅颗粒与d = 12.2 im P = 0.268;害怕d = 9.6米,p = 0.288;著名和d = 4.6 j。米,P = 0.35。
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