Исследование эффективности работы медленного самоочищяющегося фильтра
Описан принцип работы медленного самоочищающегося фильтра обезжелезивания природных вод. Проведено экспериментальное исследование эффективности фильтра на модельном растворе с концентрацией Fe3+ - 16 мг/л. Полученные данные представлены в виде графика.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2020 |
| Размер файла | 211,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МЕДЛЕННОГО САМООЧИЩЯЮЩЕГОСЯ ФИЛЬТРА
Юровский Александр Викторович, соискатель,
Лукашева Галина Николаевна, кандидат химических наук, доцент,
ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва
The article describes the design and a principle of work of the slow self-cleared deironing filter of natural waters. There was he experimental research of efficiency of the filter on a modeling solution with concentration Fe3 + - 16 mg/l. The received experimental data about maintenance Fe3 + in a filtrate are presented in the form of graphic dependence. It is experimentally established that the filter's operating conditions are at concentration Fe3 + in a modeling solution - 16 mg/l makes 1,5 - 2,0 hours.
Key words: The filtering, the self-cleared filter, water, deironing
В работе описаны конструкция и принцип работы медленного самоочищающегося фильтра обезжелезивания природных вод. Проведено экспериментальное исследование эффективности фильтра на модельном растворе с концентрацией Fe3+ - 16 мг/л. Полученные экспериментальные данные о содержании Fe3+ в фильтрате представлены в виде графической зависимости. Экспериментально установлено, что выход фильтра на рабочий режим при концентрации Fe3+ в модельном растворе - 16 мг/л составляет 1,5 - 2,0 часа.
Ключевые слова: фильтрование, самоочищающийся фильтр, вода, обезжелезивание
Актуальность повышения эффективности технологических процессов очистки природных и сточных вод связана с решением большого количества задач, связанных с проблемами в области экологии и здравоохранения. Одним из процессов, находящих широкое применение в этой области технологии, является процесс фильтрования через пористые среды различной структуры. Фильтрацию природных и сточных вод успешно используют при очистке воды от соединений железа [2].
Медленный самоочищающийся фильтр предназначен для очистки природных вод от соединений железа фильтрованием через слой фильтрующей загрузки. Конструкция фильтра представлена на рис. 1. Фильтр состоит из корпуса, фильтрующей загрузки - фильтрующий материал Birm Regular, дренажной системы, отводящих патрубков чистой воды, и накопившихся загрязнений. Вода на фильтр подается со скоростью 0,1-0,3 м/ч (режим работы медленного фильтра) [3]. При такой скорости фильтрования загрязнения накапливаются на поверхности фильтрующей загрузки в виде тонкой пленки, а не проникают вглубь фильтрующих каналов, в объем фильтра. При фильтровании на поверхности материала образуется фильтрующая гелеобразная пленка, толщина которой увеличивается во времени и зависит от концентрации растворенного Fe 2+ в воде и продолжительности фильтрационного цикла.
Сформировавшийся слой пленки из гидроксида железа (III) является эффективным фильтрующим материалом. Эффективность сформированной пленки определяется также каталитической активностью свежеосажденного железа (III), способствующего процессу окисления Fe 2+ в Fe 3+. На поверхности этого слоя происходит хемосорбция соединений железа (II) и (III) из объема раствора.
Рис. 1. Медленный самоочищающийся фильтр
самоочищяющийся фильтр раствор
По мере роста толщины пленки растет гидравлическое сопротивление фильтра и увеличивается высота уровня фильтруемой воды над поверхностью фильтрующей загрузки. Когда уровень фильтруемой воды достигает высоты патрубка отводящего загрязнения, накопившийся слой загрязнений (активная пленка) удаляется через дренажную систему вместе с водой. Так происходит регенерация фильтра, и его работоспособность восстанавливается.
Эксперимент проводился следующим образом. В емкости исходной воды готовился модельный раствор. Для этого предварительно отградуированная по объему бутыль заполнялась водой. Навеска семиводного сульфата железа (II), рассчитанная с учетом кристаллизационной воды для приготовления модельного раствора с концентрацией Fe2+ 16 мг/л, растворялась в воде. Для перемешивания раствора и окисления двухвалентного железа в трехвалентное в емкость компрессором подавался воздух. Аэрация модельного раствора производилась на протяжении всего фильтрационного цикла.
В фильтрационном цикле по стандартной методике [1] определялась концентрация Fe3+ в фильтрате через фиксированные промежутки времени и в воде удаленной из фильтра при самоочищении. В фильтрационном цикле при определении скорости фильтрования измеряли также высоту столба жидкости в емкости с модельным раствором и над фильтрующей загрузкой, толщину формирующейся фильтрующей пленки. Продолжительность фильтрационного цикла при скорости фильтрования 0,3 м/ч составляет более 12 часов, поэтому фильтрационный цикл разбивался на стадии. Перерывы между стадиями составляли от 24 часов до нескольких суток. Полученные экспериментальные данные о концентрации Fe3+ в фильтрате представлены в виде графической зависимости от времени для каждой стадии фильтрационного цикла (рис. 2).
Рис. 2. Зависимость концентрации трехвалентного железа от времени фильтрации (I - VIII стадии фильтрационного цикла)
Анализ полученных экспериментальных данных позволил установить, что время выхода фильтра на рабочий режим, при концентрации Fe3+ 16 мг/л составляет 1,5-2,0 часа. Экспериментально установлено, что изменение высоты столба жидкости в емкости с модельным раствором на 7-10 см не влияет на скорость подачи воды на фильтр. Полученные экспериментальные результаты позволили связать рост гидравлического сопротивления фильтра с толщиной активной пленки и высотой столба жидкости над фильтрующей загрузкой.
Литература
1. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М: Химия, 1984. 448 с.
2. Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. М: Стройиздат, 1995. 688 с.
3. Николадзе Г.И. Улучшение качества подземных вод. М: Стройиздат, 1987. 240с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аппроксимация частотной характеристики фильтра. Порядок, нули и полюсы ФНЧ-прототипа и синтезируемого фильтра. Реализация аналогового фильтра. Гираторная реализация безиндуктивного фильтра. Сравнительная характеристика реализаций синтезируемого фильтра.
курсовая работа [748,4 K], добавлен 21.11.2014Описание технологического процесса фильтрации на предприятиях химической чистки. Сравнительная характеристика патронного фильтра и свечевого пружинного с рециркуляцией. Подбор основных размеров крышки и фланца фильтра, расчет его производительности.
курсовая работа [117,4 K], добавлен 08.05.2013Технический контроль чертежа и анализ конструкции детали "корпус масляного фильтра". Последовательность разработки технологических процессов. Определение типа производства и метода работы, расчет величины партии. Анализ базового маршрута обработки детали.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.01.2012Описание технологического процесса получения умягченной воды. Характеристика разрабатываемого оборудования. Выполнение механического расчёта Н-катионового фильтра. Вычисление грузоподъёмных механизмов. Подбор фланцев и крышек люков, монтаж фильтра.
курсовая работа [219,2 K], добавлен 05.04.2015Электросталеплавильное производство, состав отходящих газов. Фильтровальные материалы рукавного фильтра, газоотводящие тракты. Расчет дымососа-вентилятора, рукавного фильтра и дымовой трубы. Особенности принципиальных схем центробежных скрубберов.
курсовая работа [858,7 K], добавлен 27.06.2019Методы цифровой обработки сигналов и их применение в различных сферах жизни человека. Характеристика и назначение полосового фильтра, особенности его реализации в цифровой форме. Реализация модели фильтра в Simulink. Возможности тулбокса WAVELET.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.11.2009Анализ оборудования для фильтрации. Описание, технологические и энергетические расчеты барабанного вакуум-фильтра. Особенности эксплуатации оборудования. Последовательность пуска и остановки. Недостатки конструкции: причины, меры по их устранению.
курсовая работа [917,1 K], добавлен 12.04.2017Методы разработки конструкции микросборки фильтра верхних частот. Особенности расчета топологии микросборки (расчет пассивных элементов схемы и их расположения на подложке) и маршрутной технологии микросборки. Резисторы типа "квадрат", конденсаторы.
курсовая работа [553,0 K], добавлен 28.02.2010Общая схема работы промышленного вакуум-фильтра. Экспериментальные исследования организации технологического процесса фильтрования дрожжевой суспензии. Характеристика путей сокращения затрат на организацию процесса изготовления хлебопекарных дрожжей.
статья [93,9 K], добавлен 24.08.2013Знакомство с конструкцией барабанного фильтра с вакуумными трубками, основное назначение. Рассмотрение особенностей контроллера распределительных систем типа "КРОСС", общая характеристика структурной схемы. Анализ регулирующего фланцевого клапана.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.02.2014Разработка блок-схемы алгоритма расчета на ЭВМ барабанного вакуум-фильтра производительностью 2850 кг/сут. сухого осадка. Виды нутч-фильтров. Дисковые и карусельные вакуум-фильтры. Применение фильтр-прессов для разделения суспензий. Блок-схема процесса.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 24.10.2012Разработка и расчет технологических параметров привода захвата, вращения, кантователя. Обоснование насосной станции и регулирующей аппаратуры. Расчет трубопровода. Определение числа Рейнольдса. Принцип работы фильтра. Расчет местных потерь давления.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 01.12.2015Описание технологической схемы водоподготовки и приготовления электролита. Себестоимость изготовления емкости с перфорированной решёткой, аппарата с мешалкой. Назначение и принцип работы ионитового фильтра. Расчет фланцевых соединений для патрубков.
дипломная работа [966,0 K], добавлен 13.06.2015Инженерные сети и системы. Структура систем автоматического управления. Структура систем телемеханики, основные функции и задачи. Принцип работы висцинового фильтра, регулятора высокого давления прямого действия. Одоризационная установка капельного типа.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.10.2013Применение сетевых помехоподавляющих фильтров на производстве. Амплитудно-частотная характеристика фильтров. Виды индуктивностей или проходных конденсаторов. Специфика работы дросселей на высоких частотах. Подавление помех в цепях электропитания.
курсовая работа [490,8 K], добавлен 27.04.2016Особенности модернизации фильтра-грязеуловителя. Анализ необходимости установки датчика разности давлений. Характеристика нефтеперекачивающей станции. Принципы работы насосного цеха. Основные функции автоматизации. Контрольно-измерительная аппаратура.
дипломная работа [9,3 M], добавлен 16.04.2015Анализ условий и режимов работы гидропривода. Выбор номинального давления, гидронасоса, гидрораспределителей, гидрозамка, трубопроводов, фильтра и гидромоторов. Расчет гидроцилиндра. Требуемая максимальная подача насоса. Тепловой анализ гидропривода.
контрольная работа [131,5 K], добавлен 16.12.2013Фильтрование как разделение неоднородной системы с твердой дисперсной фазой, основанное на задержании твердых частиц пористыми перегородками, физическое обоснование процесса. Классификация фильтровальных аппаратов, принцип их действия и назначение.
курсовая работа [903,4 K], добавлен 12.06.2011Выбор двигателя и его моделирование в программе Simulink. Расчет контура регулирования тока, выбор номинального режима работы. Моделирование регулятора веса и фильтра. Разработка алгоритмов розлива анодов и задающего устройства. Рабочий цикл устройства.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.12.2012Анализ технологии изготовления хомутины на ЗАО ПК "Сибирская кожгалантерея". Классификация шпорно-седельных изделий. Механизация работы по связыванию соломенных хомутин. Экспериментальное исследование хомутины, изготовленной из полимерного материала.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 11.10.2013
