Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
6. szám - Dr. Öllős Géza–dr. Mészáros Gábor: A gyorsszűrés folyamatairól
Dr. öllős G.—dr. Mészáros G.: A gyorsszűrés folyamatairól Hidrológiai Közlöny 1980. 6. sz. 241 (l-» 0 dv (26) A [30] egyenletből integrálás után kapjuk: ahol I 0 dimenziónélküli állandó, ip g a tiszta szűrőszemcsék alaki tényezője, d 0 a mértékadó szemcseátmérő. v 1 h=I V -jr^g D 2 -I — g (n 0-a) (n-a) 2 Vo d 2 o X 2. (27) Ha a szennyeződött szemcse y> QX alaki tényezőjét yi-vel helyettesítjük, a (27) egyenlet új alakja: h=Iy }2lL 1g d 2 (n 0— a) 3 A (26) és (28) egyenlet alapján: h Iy 2 (28) h n n n—o (29) Az I rp 2/I n i/j 0 2 paraméter kísérleti úton határozandó meg. Az L vastagságú szűrőréteg teljes nyomásvesztesége (H) egyszerűsített formában számítható, ha az eltömődés értéke aránylag kisebb mértékű. Ekkor a tiszta szűrő és az eltömődött szűrő nyomásveszteségének egyidejű figyelembevétele alapján jól üzemelő gyorsszűrőknél közelítőleg: Ij H= J' h 0dL+K j a(l)dL, (30) o o ahol K a szuszpendált anyagok kiszűrődését képviselő nyomásveszteségi tényező, a(l) az eltömődés mélység szerinti változását veszi figyelembe. L H=h 0L+K J a(l)dL. (31) 12 3 4 5 6 Nyomásveszteség [m] 6. ábra. Nyomás- ill. a nyomásveszteség eloszlás változása a szűrő mélységében Puc. 6. H3MeHeHue pacnpedeAenun tianopoe u nomepeü uanopoe no eAyőune cfiuAbmpa Abb. Anderung der Druck bzw. Druckverslust-Verteilung mit der Tiefe des Filters A (26) egyenletben az átlagos hidraulikus sugár tulajdonképpen a hézagtérfogat és a szűrőszemcsék felületének az aránya. Ebből a tényből kiindulva, a kiszűrődött anyagokat hordozó szemcse hidraulikus sugara a (18) egyenletből számítható. A (18) egyenlet figyelembevételével a kiszűrődött anyagokat tartalmazó, egységnyi vastagságú réteg nyomásvesztesége: A teljes nyomásveszteség tehát rendszerint két részből, a tiszta réteg alapveszteségéből és az eltömődésből származó többletnyomásveszteségből számítható. A nyomáseloszlás és a nyomásveszteség eloszlás a szűrőréteg teljes mélységében a 6. ábrán követhető : — h 0 a tiszta szűrő teljes nyomásvesztesége a szűrés t 0 kezdeti időpontjában, — az A-D, íj időpontig a már szennyeződött réteg teljes nyomásvesztesége h v — a G-H: a szűrőréteg valamely közbenső mélységéhez tartozó nyomásveszteséget, a G-l távolság pedig az atmoszférikus nyomás és a szóbanforgó szűrőmélységben levő (még meglevő) nyomás különbségét képviseli, — a szuszpendált anyagok zöme az Á—C, görbeszakaszhoz tartozó mélységben szűrődnek ki, a C—I) mélységközben a szűrés a hidraulikai folyamatot gyakorlatilag nem befolyásolja, többlet nyomásveszteséget nem idéz elő, ezért a nyomásgörbe az A—/i-vel gyakorlatilag párhuzamos. A C—D mélységköz az áttörés szempontjából biztonsági rétegként szolgál és ezen túlmenően a víz kémiai egyensúlyhiánya mérséklésében is szerepet játszhat, — Az E—F mélységközben (t n időpontban) már vákuum keletkezik. A vákuum keletkezésének feltétele az, hogy a réteg valamely pontjában a nyomásveszteség a pont feletti sztatikus vízrétegvastagságnál nagyobbá válik. Ezért, ha a szűrőréteg feletti vízborítás sekély, a rétegben a vákuum könnyebben keletkezik. A vákuum a szűrés szempontjából hátrányos, mert a vízben elnyelt gázok, buborékok alakjában felszabadulnak. Ezáltal a vízmozgás számára a gravitációs hézagrendszer térfogata csökken, a szűrési rendszer háromfázisúvá válik. A vákuum hátrányos azért is, mert az a tényleges szűrési sebesség növekedését és így a Hidrosztatikus nyomás Tiszta szűrőbeli nyomai (szűrés kezdete) 7. ábra. Nyomáseloszlás a kétrétegű szűrőben Puc. 7. PacnpedeAemie Hanbpoe e deyxcAOÜHOM (puAbmpe Abb. 7. Druckverteilung im Zweischichtfilter
