書名: 冶金廢水處理回用新技術(shù)手冊作者名: 王紹文 李驚濤 王海東主編本章字數(shù): 1106字更新時間: 2020-04-30 19:09:01
2.5 離心分離
2.5.1 原理與功能
離心分離是借助離心力,使密度不同的物質(zhì)進行分離的方法。由于離心機等設(shè)備可產(chǎn)生相當高的角速度,使離心力遠大于重力,于是溶液中的懸浮物便易于沉淀析出。
當懸浮物的廢水在高速旋轉(zhuǎn)時,由于懸浮顆粒和廢水的質(zhì)量不同,所受到的離心力大小不同,質(zhì)量大的被甩到外圈,質(zhì)量小的則留在內(nèi)圈,通過不同的出口將它們分別引導(dǎo)出來,利用此原理就可分離廢水中的懸浮顆粒,使廢水得以凈化。在離心力場內(nèi),廢水懸浮顆粒所受到的離心力如下式:
式中,F為離心力,N;m,m0分別為顆粒、廢水的質(zhì)量,kg;v為廢水旋轉(zhuǎn)的圓周線速度,m/s;r為旋轉(zhuǎn)半徑,m;n為轉(zhuǎn)速,r/min。
在重力場中,水中懸浮顆粒所受的重力(N)為:
N=(m-m0)g
完成離心分離的常用設(shè)備是離心分離器或離心機。其分離性能常以分離因數(shù)表示。它是液體中顆粒在離心場(旋轉(zhuǎn)容器中的液體)的分離速度同它們在重力場(靜止容器中的液體)的分離速度之比,也就是顆粒沉速或浮速做比較的一個系數(shù),其值可用下式計算:
式中,α為分離因數(shù)。
當r=0.1m、n=500r/min,α=28,可以看出其離心力大大超過了重力。轉(zhuǎn)速增加,α值提高更快。因此,在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心場中廢水中懸浮物的分離效率將大為提高。
2.5.2 技術(shù)與裝備
用離心力使污染物與廢水分離。常用的設(shè)備有離心機、壓力式旋流分離器和重力式旋流分離器。
(1)離心機
按分離因數(shù)(離心力與重力的比值)劃分,有常速離心機和高速離心機兩種。
分離因數(shù)小于3000的為常速離心機,主要用于分離顆粒不太大的懸浮物。分離因數(shù)大于3000的為高速離心機,主要用于分離乳狀液和細粒懸浮液。按操作原理劃分,有過濾式離心機、沉降式離心機和分離式離心機3種。離心機由隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的圓筒(轉(zhuǎn)鼓)及外殼組成。
過濾式離心機的轉(zhuǎn)鼓壁上有孔,孔面覆以濾布,適用于分離含有晶粒和其他固體顆粒的懸浮液,如圖2-24所示。

圖2-24 離心機的構(gòu)造原理
沉降式和分離式離心機的轉(zhuǎn)鼓鼓壁無孔,用于分離不易過濾的懸浮液及乳濁液,或使懸浮液增濃。
(2)壓力式旋流分離器
廢水切向進入圓筒,沿器壁下旋,形成向下的外環(huán)流。較大的固體顆粒被甩向器壁,隨外環(huán)水下滑至底部排泥管排出。澄清水從底部朝上,形成向上的內(nèi)環(huán)水,最終通過中心溢流管至分離器頂部,由排水管排出分離器外。壓力式旋流分離器如圖2-25所示。

圖2-25 壓力式旋流分離器
(3)重力式旋流分離機
重力式旋流分離器如圖2-26所示,水流在重力式水力旋流分離器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)靠進出口水位差壓力。廢水從切線方向進入器內(nèi),造成旋流,在離心力和重力作用下,懸浮顆粒甩向器壁并向器底水池集中,使水得到凈化。廢水中若有油等可浮在水表面上,用油泵收集。

圖2-26 重力式旋流分離器
2.5.3 離心機應(yīng)用與效果
離心機應(yīng)用狀況與脫水效率見表2-6。
表2-6 離心機應(yīng)用狀況與脫水效率 單位:%

- 環(huán)境容量產(chǎn)權(quán)理論與應(yīng)用
- 綠色轉(zhuǎn)型之路:來自民間社會的視角
- PM2·5和氣體凈化技術(shù)
- 災(zāi)害大數(shù)據(jù)與智慧城市應(yīng)急處理
- 中國頁巖氣發(fā)展戰(zhàn)略與政策體系研究
- 臺灣地區(qū)環(huán)境污染治理與生態(tài)保護研究
- 從綠到金:打造企業(yè)增長與生態(tài)發(fā)展的共生模式
- 寧夏自然災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)重大問題研究:綜合卷
- 水中有機物及吸附處理
- 節(jié)能減排科普知識讀本
- 水質(zhì)控制生態(tài)工程 Ecological Engineering for Water Quality Control
- 生態(tài)文明六章
- 地震勘探原理與解釋
- 生活垃圾焚燒廠滲濾液處理技術(shù)與工程實踐
- 煤焦化過程污染排放及控制