環(huán)境工程原理第07章過(guò)濾(參考版)
2024-12-11 10:56本頁(yè)面
【正文】 減少或消除濾料表層堵塞的措施： p261 過(guò)濾水頭損失的時(shí)間變化 o 第三節(jié) 深層過(guò)濾的基本理論 第三節(jié) 深層過(guò)濾的基本理論 (1) 混合顆粒和顆粒床層有哪些主要的幾何特性？ (2) 混合顆粒的平均粒徑和顆粒床層的當(dāng)量直徑如何定義？ (3) 流體通過(guò)顆粒床層的實(shí)際流速與哪些因素有關(guān)，與空床 流速是什么關(guān)系？ (4) 深層過(guò)濾的過(guò)濾速度與推動(dòng)力和阻力的關(guān)系如何表示？ 本節(jié)思考題 第三節(jié) 深層過(guò)濾的基本理論 (5) 懸浮顆粒在床層中的運(yùn)動(dòng)包括哪些主要行為？ (6) 流體在深層過(guò)濾中的水頭損失如何變化，主要存在哪 些變化情況？ (7) 如何防止濾料表層的堵塞，為什么？ 。 反之，如果濾速保持不變，阻力損失將增加。 ? 假設(shè)粒徑為 dpi的濾料質(zhì)量占全部濾料質(zhì)量之比為 pi，則清潔濾料層的 總阻力損失為 ： 阻力損失的影響因素 ？ 第三節(jié) 深層過(guò)濾的基本理論 第三節(jié) 深層過(guò)濾的基本理論 運(yùn)行過(guò)程中濾料床層 ? 隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層空隙率逐漸減少。 靜電作用力 (靜電斥力或靜電引力 ) 范德華引力 清潔濾料床層 過(guò)濾初期，濾料層孔隙尚無(wú)堵塞，孔隙大小與孔隙率沒(méi)有變化。 與顆粒床顆粒大小和孔隙率有關(guān) 通過(guò)試驗(yàn)求得 遷移行為： 顆粒進(jìn)入濾料內(nèi)部后，主要包括以下幾個(gè)行為： 二、深層過(guò)濾過(guò)程中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng) 顆粒偏離流線運(yùn)動(dòng)到濾料內(nèi)部空隙表面推動(dòng)力包括： a. 擴(kuò)散作用 (布朗運(yùn)動(dòng) )， 對(duì) 1?m 的顆粒起作用； b. 重力沉降 ， 當(dāng)顆粒較大時(shí) ， 重力沉降起主要作用； c. 流體運(yùn)動(dòng)作用力 (慣性力 )， 如慣性離心力 ， 使顆粒 偏離流線而運(yùn)動(dòng)到濾料表面 。 按簡(jiǎn)化模型，孔通道長(zhǎng)度 l’與顆粒床層厚度 L成正比， KozenyCarmam方程 Kl 為 Kozeny系數(shù)，與下列因素有關(guān)： 床層顆粒粒徑、形狀 床層空隙率等 在床層空隙率 ?＝ ～ ， Kl＝ 5。但許多流體力學(xué)行為與實(shí)際流速即空隙速度有關(guān)，實(shí)際流速由體積流速除以實(shí)際通過(guò)的截面積求得。 顆粒床層的空床流速 u： dV—— dt時(shí)間內(nèi)通過(guò)床層的濾液量 ， m3； A—— 垂直于流向的顆粒床層截面積 ， m2。 ul—— 流體在床層空隙中的實(shí)際流速 ， m/s； deb—— 顆粒床層的當(dāng)量直徑 ， m。 顆粒床層的當(dāng)量直徑定義為： 取面積 1m2，厚度 1m的顆粒床層為基準(zhǔn)，據(jù)簡(jiǎn)化模型 則顆粒床層的當(dāng)量直徑為： 與床層空隙率和顆粒尺寸有關(guān) 對(duì)于非球形顆粒 dea：等比表面積當(dāng)量直徑 deV：等體積當(dāng)量直徑 ?：形狀系數(shù) （三）流體在顆粒床層中的流動(dòng) 流動(dòng)速度 根據(jù)上述簡(jiǎn)化模型，流體在顆粒床層中流動(dòng)可以看成是在小孔道管束中流動(dòng)，而流體在孔道內(nèi)的流動(dòng)可以看成是層流。 (3) 本質(zhì)近似（等效） 簡(jiǎn)化不能失真，簡(jiǎn)化的物理模型與實(shí)際 過(guò)程在本質(zhì)上要近似（等效）。因此，流動(dòng)壓降主要來(lái)自表面摩擦，只與流體通道的表面積成正比，與通道的形狀幾乎無(wú)關(guān)，亦即只與顆粒的表面積成正比，與顆粒形狀無(wú)關(guān)。 合理簡(jiǎn)化過(guò)程， 建立物理模型 是工程問(wèn)題處理方法之一。 ab與 a之間的關(guān)系如下： ab與顆粒尺寸有關(guān)，顆粒尺寸愈小，床層比表面愈大。 顆粒床層的空隙率 ε表示床層中顆粒堆積的疏密程度， ε↓緊密，阻力 ↑。 混合顆粒的平均粒徑 顆粒比表面對(duì)流體通過(guò)固定床的流動(dòng)影響最大 ， 常以比表面積相等的原則定義混合顆粒的平均直徑 dpm。 累計(jì)粒度分布曲線 ： 大 小 篩分實(shí)驗(yàn)： 將一套標(biāo)準(zhǔn)篩按篩孔上大下小的順序疊在一起 ， 將稱重后的顆粒樣品放在最上面的篩子上 ， 整套篩子用振蕩器振動(dòng) ， 不同粒度的顆粒分別被截留在各號(hào)篩網(wǎng)面上 。 深層過(guò)濾在水處理中的應(yīng)用 水處理中的加壓砂濾器、快濾池 快濾池 一、流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng) 顆粒與流體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性與顆粒本身的特性密切相關(guān)。 (1) 表面過(guò)濾的過(guò)濾阻力由哪些部分組成？ (2) 表面過(guò)濾的過(guò)濾速度與推動(dòng)力和阻力的關(guān)系如何 表示？ (3) 過(guò)濾常數(shù)與哪些因素有關(guān)？
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1