长纤维过滤器的高速过滤机理

表面积截留滤液中的悬浮物和胶体,并将截留物储存于床层孔隙中的工艺过程。因此,深层滤床过滤机理研究的主要内容是探寻悬浮粒子在滤料表面的截留和存在形式,及截留积泥对过滤过程的影响,为建立描述深层过滤过程的动力学方程提供理论基础。

在长纤维滤床对悬浮粒子截留形式的研究中,首先应认识到,纤维滤料有别于传统粒状滤料的最大特点是滤床沿过滤方向可变的孔隙率,孔隙率的变化对床层的过滤效率和过滤阻力都将产生一定的影响,因此,床层孔隙结构的研究为长纤维高速过滤器过滤机理研究的重要内容。

其次,深层过滤中,悬浮粒子经迁移和附着过程被滤料表面截留同时,又存在因孔隙水流的剪切作用而发生的脱落现象匚2彐,截留与脱落的程度取决于黏附力和水流剪应力的相对大小。随着过滤过程的进行,悬浮颗粒的不断黏附,滤料间的孔隙逐渐减小,孔隙中水流速度也加快,水流剪力增大,最后黏附的颗粒可能由于水流的剪切作用而脱落。脱落的颗粒以及没有黏附的颗粒被水流夹带向下层推移,下层滤料的截留作用渐次得到发挥,从而使深层过滤表现出沿过滤方向滤层渐次穿透、截泥逐渐深人下层的过滤现象。因此,通过沿滤程滤液浊度和悬浮物截留量的研究,可进一步认识长纤维高速过滤器滤床的过滤机理和床层的结构特点。

滤液中的悬浮颗粒依据上述迁移、附着和脱落三个过程从水中传输到滤料表面,并附着在滤料表面,形成具有一定形态结构的积泥,积泥使滤料表面及床层孔隙结构均发生改变,并导致过滤水头损失的增大,因此,通过沿滤程水头损失变化的研究,可进一步了解长纤维高速过滤器积泥的截留形式及床层的结构特点。滤料表面积泥的存在形式和形态结构影响过滤的水头损失,而水头损失的变化导致长纤维滤床压缩状态和施加在积泥上的剪切力的变化,并进而影响过滤效率。因此,对滤料表面积泥的存在形式和积泥形态结构的合理描述,是深层过滤运行动力学研究的基础及建立过滤过程数学模型的先决条件。

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