Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

MÉLYSÉGI SZŰRŐK Mélységi szűrés: Szemcsés anyagon (halmazon) végzett szűrés (mint technológiai művelet), a víztisztításban döntő jelentőségű. Szennyvíz.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "MÉLYSÉGI SZŰRŐK Mélységi szűrés: Szemcsés anyagon (halmazon) végzett szűrés (mint technológiai művelet), a víztisztításban döntő jelentőségű. Szennyvíz."— Előadás másolata:

1 MÉLYSÉGI SZŰRŐK Mélységi szűrés: Szemcsés anyagon (halmazon) végzett szűrés (mint technológiai művelet), a víztisztításban döntő jelentőségű. Szennyvíz tisztítási technológiákban a harmadlagos tisztítási eljárás. Mélységi szűrők => szemcsés halmazon végzett szűrés => HOMOKSZŰRŐK Célja: Vízben vagy szennyvízben levő (viszonylag kis koncentrációjú : 0,4…2 kg/m 2 d ) finom lebegőanyagok eltávolítása, beleértve a kellemetlen szag, íz eltávolítását is.

2 Mélységi szűrők típusai nyitottzárt állóhengeres fekvőhengeres Szűrési irány szerint -Lefelé -Felfelé -Radiális egyrétegű kétrétegű -egylépcsős -kétlépcsős -emeletes -kétáramú Állandó vízhozamú Csökkenő vízhozamú Emelkedő felvízszintű Állandó felvízszintű Lassúszűrők (biológiai ~) Talajszűrők

3 ~ üzemmenete : szűréstisztítás Vízzel. Levegővel. (ellenáram, fluid állapot ) Lengetéssel (mechanikus, hidraulikus) Felső (elszennyeződött) réteg cseréje szűrés

4 Emelkedő vízszintű, nyitott homok gyorsszűrő működése: Emelkedő vízszint (Δp MAX )

5 Tisztítás Öblítővíz + levegő

6

7 szűrés tisztítás Hatékony ellenáramú tisztítás vízzel, a bolygatás levegő hozzáadásával hatékonyabb ellenáramú tisztítás Szétrétegződés: -alul nagyobb szemcsék -felül kisebb szemcsék A szűrés szempontjából kedvezőtlen

8 Szétrétegződés csökkentése: Eltérő sűrűségű szűrőrétegek alkalmazása: Ellenáramú tisztítás Ød SZEMCSE =0,9..1,1mm (hidroantracit) Ød SZEMCSE =0,4..0,6mm (homok) Ød SZEMCSE =0,2..0,3mm (gránát)

9 Szűrés „alulról” szűrés szűrőréteg Megtámasztás !

10 Kétáramú szűrés: Kavics (nagy ε ) homok Hidroantracit (finomszemcsés) szűrlet Felfelé szűrés => töltetfellazulás => felső, hamar eltömődő réteg nagy ellenállása, (megtámasztás) szükséges => gyakorlatilag csak az alsó rész szűr

11 Egyrétegű gyorsszűrő:

12 Előszűrős-sorbakapcsolt- zárt gyorsszűrő:

13 Emeletes-párhuzamosan kapcsolt zárt gyorsszűrő:

14 Zárt fekvőszűrő:

15

16 Legnagyobb szemcsézet Legkisebb szemcsézet -Szűrés alulról felfelé -nagyobb szűrési sebesség -hosszabb ciklusidő, jobb kihasználhatóság

17 -Δp kisebb -a „szűrőfelület” az átáramlás során nő

18 A gyorsszűrők termelékenyebbek mint a lassú szűrők, de elmarad a baktériumpusztító hatás

19

20 A mélységi szűrés elmélete, a szűrés bonyolult folyamatának egyszerűsített vizsgálata: (A szűrés közben fizikai, kémiai és biológiai folyamatok játszódhatnak le. ) A szűrés fő mechanizmusai szállításrögzülésLesodródás ? v FOLYADÉK szűrőközeg szállítás rögzülés lesodródás

21 Szállítás: a kiszűrendő részecskék hézagtérben való mozgása A mozgást befolyásoló tényezők: -az áramlás jellege (Re) - ülepedés - tehetetlenség => ütközés - diffúziós mozgás v FOLYADÉK szűrőközeg szállítás

22 1μm1μm Diffúzió Gravitációs ülepedés, és ütközés A szállítás hatékonysága d A szállító mechanizmusok hatékonyságának változása a szemcseméret függvényében :

23 Rögzülés: A részecskék a szűrőszemcsékhez tapadnak (kémiai, fiz-kémiai, elektokinetikai jelenségek okozzák), vagy a holt terekben gyűlnek össze. szűrőközeg rögzülés Negatív előjelű kettősréteg! Gátolhatja a rögzülést! „+”töltésű fémionok, polielektrolitok adalékolása A rögzülés, szűrés hatékonysága növelhető

24 Lesodródás: a már megkötött szennyeződés leválása A szűrési idő előre haladtával a pórustérfogat csökken! (=> pl. A pórusokban az áramlási sebesség növekedik) A póruscsökkenés: ε τ = ε 0 - σ Pórustérfogat a szűrés kezdetekor Az egységnyi szűrőtérfogatban kiszűrődött iszaptérfogat [m 3 /m 3 ]

25 A szennyezőanyag koncentrációja ( c ) ; a szűrőréteg egy tetszőleges rétegében ( l ) és időpontjában ( τ ) : C = f( l, τ ) A koncentráció változás teljes differenciálhányadosa: A közeg áramlási sebessége a pórusokban v SZŰRÉSI

26 Feltételezzük, hogy a koncentráció változás (csökkenés) arányos a térrész aktuális (kiszűrendő anyag) koncentrációjával. Az arányossági tényező; λ [1/s] : szűrési hatékonyság (λ=f ( ε τ ) ! )

27 Egy adott időpillanatban ( τ = állandó! ), a szűrendő komponens koncentráció változása a szűrőágy hossza mentén:

28 Az összefüggés megoldása a kezdeti értékek – τ 0 ; λ 0, c 0 - figyelembevételével:

29 c KI L τ 0, c 0 c 0 L a szűrendő komponens koncentráció változása a szűrőágy hossza mentén (a szűrés kezdetén): Kezdeti szűrési hatékonyság Behatolási mélység Belépő szennyező koncentráció

30 A szűrő gazdaságos működésének legfontosabb tényezői Áttörési idő ( τ Á ) Eltömődési idő ( „ε „ csökken => Δp SZŰRŐRÉTEG növekedik! =>Δp MAX ) Mindkét paraméter külön – külön megszabja a szűrési ciklus maximális hatékony idejét

31 0 c KILÉPŐ L c τ 0, c 0 c MEGENGEDETT Áttörés: a c KI = c MEGENGEDETT esthez tartozó (maximális) szűrési idő ( τ Á ) A szűrőréteg vastagsága meghatározza =f(τ) Áttörési idő ( τ Á )

32 L c KI A tapasztalat oka?

33 A szűrési hatékonyság a szűrés során nem állandó! A szűrési idő előrehaladtával változik ( λ = f ( τ ) ? ) λ = f ( η, v SZ, d SZŰRŐ, d SZ.SZEMCSE, ρ FOLY, …)

34 Az összefüggés méréssel meghatározható. Közelítő összefüggés ( Ives ): a, b ; kísérleti állandók Fajlagos lerakódás

35

36 Kis σ értékeknél (szűrés kezdeti szakasza) σ növekedése javítja a szűrőképességet Nagyobb σ-nál romlik a szűrőképesség (lesodródás)

37 A C réteg szennyeződik (ε csökken, „v” növekedik, „p” csökken Vákuum zóna Az elnyelt gáz felszabadulása, buborékképződés, a leválási mechanizmus növekedése

38 A szűrő gazdaságos működésének legfontosabb tényezői Áttörési idő ( τ Á ) Eltömődési idő ( „ε „ csökken => Δp SZŰRŐRÉTEG növekedik! =>Δp MAX ) A szűrés optimalizálása Többlépcsős kialakítás: Egyszerűbb,olcsóbb durva előszűrővel tehermentesítjük a finomabb, költségesebb szűrőfokozatot. Az optimális szűrőréteg kialakítása:

39 Optimális a szűrőréteg kialakítása, ha: τ ÁTTÖRÉS = τ ΔP MEGENGEDETT Δp SZŰRŐ τ SZŰRÉS Δp MEGENGEDETT „eltömődési idő” c KI c MEGENGEDETT (ÁTTÖRÉS) Áttörési idő

40 Δp MEGENGEDETT c MEGENGEDETT (ÁTTÖRÉS) c KI Δp SZŰR τ SZ Áttörési idő „eltömődési idő” Áttörési idő„eltömődési idő” A szűrési ciklus vége Kihasználatlan szűrési idő!

41 Optimális a szűrőréteg kialakítása mérésekkel határozható meg: Állandó szűrési sebességet ( v SZ = állandó ) beállítva, változtatjuk a szűrőréteg vastagságát „ L”, és mérjük a Δp MEGENGEDETT és a c ÁTTÖRÉS eléréséig eltelt szűrési időket. Diagramon:

42 τ ÁTTÖRÉS τ L τ ΔpMEGENGEDETT τ OPT. L OPTIMÁLIS ( v SZ = állandó )

43

44 A szűrőanyag szemcseméret ( d SZ ) változtatásának hatása a szűrési időre :

45 Δp MEGENGEDETT c MEGENGEDETT (ÁTTÖRÉS) c KI Δp SZŰR Ő τ SZ Az optimális működés közelítése: pl: „L” növelése τ ÁTTÖRÉS = τ ΔP MEGENGEDETT Növekedik!

46 Rácsszűrők (Gerebek) A rács keresztrácsozat nélküli, hosszanti elhelyezkedésű, egymástól meghatározott távolságra összeerősített, azonos keresztmetszetű pálcákból készített szűrő. folyadék ΔhΔh

47 azonos keresztmetszetű pálcákból készített szűrő:

48

49 A rácson való áthaladás veszteségmagassága ( Δh ), visszaduzzasztása: Δh = veszteségmagasság rácsszemét

50

51

52 Aprítórácsok: Barbitudorok:A rácson fennakadt szemetet az „U” keresztmetszetű pálcák között fel-le mozgó fogazattal ellátott forgodob aprítja fel. Komminutorok: A fogazott aprítóelem a rácsszemetet addig aprítja, amíg azok a komminutor nyílásain átférnek.

53 Barbitudor:

54 Komminutor:

55 A rácsok feladata: -a rács utáni technológia védelme: mechanikai károsodás, eldugulás stb. -a további műveletek tehermentesítése. A rácsok durva leválasztók: -uszadékok, szálas anyagok, fa, rongy stb. leválasztására alkalmasak. Téli üzem-befagyás elleni védelemről gondoskodni kell: - pálcafűtés, melegvíz recirk., légbuborékoltatás

56 Szitaszűrők A szűrőelem alakja szerint -Ív - sík - szalag - dob A szűrőelem mérete szerint: Mikrosziták < 0,1μm < közönséges szitaszűrők

57 -átmenet a rácsoktól -vízszintes tengelyű pálcák -íves felületet képeznek -jó öntisztuló képesség (pálcák hullámosítása)

58 Mikroszita –dobszűrőszűrő (finom lyukméretű szitaszövettel) !

59

60

61

62 Előszűrő, durva lebegőanyag eltávolítására (pl. híg trágya) Vibrációs szitaszűrők (rezonanciális üzemmód):

63 Mechanikus préselési műveletek:

64

65

66

67 kép

68


Letölteni ppt "MÉLYSÉGI SZŰRŐK Mélységi szűrés: Szemcsés anyagon (halmazon) végzett szűrés (mint technológiai művelet), a víztisztításban döntő jelentőségű. Szennyvíz."

Hasonló előadás


Google Hirdetések