Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)

6. szám - Dr. Horváth Imre: Az iszapvíztelenítés néhány hasonlóságelméleti és méretnövelési vonatkozása

246 Hidrológiai Közlöny 1982. 6. sz. Dr. Horváth I.: Az iszapvíztelenítés X

A

p=Ap'/Ap"=2 • 10

4/10

5 = 0,2 r' 4,5-10

1

2 Xp A« Ap 0,20,3 = 7,3 • 10

1

2 m/kg. A hivatkozott ábra kiegyenlítő vonalát figyelembe véve látható, hogy az extrapolációs számítás eredménye megfelelő. 3. Példa Szennyvíziszap víztelenítő kísérleti berendezés méretnövelése Feladat: Ipari eredetű szennyvíziszap szűrési-víztelenítési vizsgálatai kapcsán laboratóriumi és félüzemi kísérleteket tervezünk. A laborméretű rendszerre vonatkozó adatok felhasználásával meghatározandó a félüzemi berendezés szükséges szűrőfelületének nagysága. Kiindulási adatok: A szűrőfelület laboratóriumi méretben Fgz" =3,14 • 10~

2 in

2; a nyomáskülönbség laboratóriumi ós félüzemi méretben Ap" =6,5 -10

4 N/m

2 és Ap' =7 -10

4 N/m

2. (Valamely technikai ok miatt nem biztosítható azonos nyomáskülönbség a különböző méretű berendezéseknél.) Előzetes vizsgálatok szerint az összenyomhatósági tényező s=0,3. A laboratóriumi mérések alapján t" = 2 min =120 s időtartam alatt Vsz" = 170 cm

3 szűrlettérfogat adódik. Tervezzük meg a félüzemi berendezést oly módon, hogy a) í'=2 min időnél V

Sz' =5 1, ill. b) t' =i min időnél Vsz =5 1 szürlettérfogattal lehessen számolni. A kísérleti feltételek és körülmények egyébként azonosak az egyes változatok esetében. Megoldás: A feladat megoldásához a (11) összefüggésből lehet kiindulni. a) Mivel Xt = 1, és Xv

s

z =5000/170 =29,4 ós Xa

p = 7/6,5 =1,1, ezért Xp = X

V V "•==2 9,4]/T, 1~<V7=28,5 8Z SZ /J/J A kérdéses fólüzemi szűrőfelület nagysága tehát: Kz=F'sz-Xf = 3,14-lO"

2-28,5% 0,9 m

2. 8Z b) Ez esetben Aj^ —29,4; 1,1; V— 4/2 — 2. Ilymódon kp sz sz fa » 2 = 20,1. Tehát l-S Xv =Ajp Xv._ 28,5 = 1,1°.' =1,036 29,4 1 l

07 b) Xv = I

If—i- =0,73 vagy 20,1 X~ =1,10,7 —=0,73. 29,4 Ellenőrzés: a) A (14) szerint végezve a számítást: Xy =29,4; X

F =28,5; X

t=l SZ sz 29,4 Xv = :—=1,03 « 28,5 b) X

v =29,4; X

F =20,1; X

t=0,2 sz sz 29,4 Xv = =0,73 « 20,1-2 Végeredményként megállapítható, hogy a méretnövelési számítások különböző változatai szerint lényegében azonos eredményeket kapunk. Ez természetes, hiszen az elvi megfontolások is ezt igazolják. 5. Példa Az «Itömődési index és a fajlagos szűrőellenállás Feladat: Szennyvíziszap víztelenítési folyamatának vizsgálata kapcsán meghatározandó az ún. eltömődési index értéke a fajlagos szűrőellenállás függvényében. Kiindulási adatok: A fajlagos szűrőellenállás két különböző O

í ós C

2 száraz anyag koncentrációnál »1 = 1,5-10

1

1 m/kg; r

2 = 9,3 • 10'° m/kg. Az egységnyi sziirlettérfogatra vonatkoztatott kivált szárazanyag (iszaplepény) mennyisége százalékban kifejezve: C

1 = 3,5 %; G

t 0,8 %. Megoldás: Ph. R. Karr és Th. M. Keinath nyomán definiáljuk az eltömődési indexet (Blinding Index), százalékban kifejezve a következő összefüggéssel [7]: In -u I G, O 2 -C, 100; 0<i, [%]-< 100 (19) Tehát eltömődés az esetben nem jelentkezik, ha a fajlagos szűrőellenállás független a szárazanyag koncentráció értékétől (azaz \r

1—r

2\~0, tehát It= 0%). A másik szélső esetnél — a teljesen eltömődött állapothoz közeledve — a fajlagos szűrőellenállás egyedül a G koncentráció függvénye, mikor is: -f'«z=3,14 • 10~

2 • 20,1 % 0,63 Természetesen a kezelendő iszap összetétele, a lepényvastagság stb. értéke állandónak tekintendő. 4. Példa A szűrési sebességek átszámítása Feladat: A 3. példában vázolt feladat kiegészítendő az átlagos szűrési sebességek átszámítási tényezőjének meghatározásával. Kiindulási adatok: Azonosak a 3. példa adataival. Megoldás: A számítást végezzük el kétféle módon: egyrészt az általunk levezetett méretnövelési összefüggésekkel, a invariánst alapulvéve, másrészt pedig a (14) reláció alapján. Alapulvéve a n

l invariáns csoportot, a v

s

z átlagos szűrési sebesség átszámítási tényezője a (12) vagy a (13) összefüggések szerint (ba X

n = Xc = 1): a) Xv = ^Í X

t =Vl,l°,7 =1,03 26 • Ap • F

s

z 2b-Ap- F

t v-c, í-C, 26 • Ap • F'

s

z v-c, C, C,-G

i gT (20

) amit a (19)-be behelyettesítve 100% adódik. Példánk kiindulási adatainak felhasználásával az ered meny: It=|15 • 10'o-9,3 • 101» | 0,8 15 How ä,5~~Ö78 100=11%. vagy Mivel az eltömődés mértéke ténylegesen befolyásolja a fajlagos szűrőellenállás értékét, és ugyanakkor e körülmény a 6 iránytangens meghatározásánál nem vehető számításba, ezért célszerű minden esetben r-hez hozzárendelni ós megadni a vonatkozó It jellemzőt. Más szavakkal kifejezve: a fajlagos szűrőellenállás önmagában nem jellemzi egyértelműen az iszapok •vízteleníthetősógót, különösen, ha nagyon finom szemeloszlású szilárdanyag frakció is jelen van (szuprakolloidok: 1—100 fim átmérő tartományban).