Filtracja: Teoria i Praktyka Rozdzielania Zawiesin
- Szczegóły
Filtracja jest procesem rozdzielania mieszaniny heterogenicznej, w której ciało stałe (cząstki zawiesiny) jest oddzielane od cieczy lub gazu za pomocą medium filtracyjnego, które zatrzymuje cząstki stałe, przepuszczając jednocześnie ciecz lub gaz. Proces ten znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, od oczyszczania wody po produkcję farmaceutyczną.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nad odwadnianiem zawiesiny zrzutowej z wirówki DECANTER. Zawiesina została pobrana z jednej z kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej. Badania te pozwoliły na określenie tzw. parametrów filtracji, potrzebnych do modelowania filtracji ciśnieniowej z kompresją osadu.
Parametry Filtracji i Właściwości Zawiesin
Podczas badań analizowano właściwości fizyczne zawiesiny, takie jak gęstość, udział masowy, wilgotność, porowatość oraz opór medium filtracyjnego. Uwzględniono również współczynniki kinetyczne K i K'. Dane zebrano dla zawiesiny oryginalnej (cieczy z wirówki DECANTER) oraz dla zawiesiny z dodatkiem flokulantu Magnafloc 919, stosowanego do flotokoncentratu, w zakresie dawek od 10 do 80 g/1 Mg suchego produktu, przy czym stosowana dawka wynosiła 30 g/1 Mg.
Wpływ Flokulantów na Proces Filtracji
Stwierdzono, że dodatek flokulantu powodował wzrost porowatości osadu i współczynnika ściśliwości osadu, obliczonego zgodnie z równaniem Tillera i Leu. Jednocześnie, w niewielkim stopniu, dodatek flokulantu skutkował zwiększeniem wilgotności osadu po filtracji ciśnieniowej, co jest efektem niekorzystnym. Z drugiej strony, zwiększał on stałe współczynniki kinetyczne K i K' w porównywalnych warunkach, powiększał średnią arytmetyczną średnicę ziaren i przyspieszał proces sedymentacji.
Dawka 30 g/1 Mg, stosowana przez personel utrzymania ruchu, wydaje się być prawidłowa, podobnie jak stosowana tkanina filtracyjna PT 912. Jednym z najciekawszych wniosków z tej pracy jest to, że wilgotność osadu była niższa po filtracji ciśnieniowej niż po filtracji wirowej - obserwacja ta dotyczy zarówno oryginalnej zawiesiny zrzutowej, jak i tej z dodatkiem flokulantu.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
Warto podkreślić, że w przypadku dodatku flokulantu w zakresie 10÷30 g/1 Mg, Magnafloc 919 znacząco wpływał na właściwości filtracyjne zawiesiny zrzutowej. W przypadku dodatku powyżej 30 g/1 Mg wpływ ten stawał się bardzo słaby, dlatego stosowanie nadmiernego dodatku jest bezcelowe z technicznego punktu widzenia.
Porównanie parametrów filtracji dla zawiesiny zrzutowej bez i z dodatkiem flokulantu sugeruje, że nie powinno być żadnych trudności operacyjnych z procesem filtracji po zmianie technologii odwadniania opartej na zastosowaniu osadnika dla zawiesiny zrzutowej, recyrkulacji czystej cieczy i mieszaniu osadu z flotokoncentratem.
Tabela: Wpływ dodatku flokulantu Magnafloc 919 na parametry filtracji
| Parametr | Zawiesina oryginalna | Zawiesina z dodatkiem flokulantu (30 g/1 Mg) |
|---|---|---|
| Porowatość osadu | Wartość bazowa | Wzrost |
| Współczynnik ściśliwości osadu | Wartość bazowa | Wzrost |
| Wilgotność osadu po filtracji ciśnieniowej | Wartość bazowa | Niewielki wzrost |
| Współczynniki kinetyczne K i K' | Wartość bazowa | Wzrost |
| Średnica ziaren | Wartość bazowa | Powiększenie |
| Sedymentacja | Wartość bazowa | Przyspieszenie |
Wybrane pozycje bibliograficzne
- Palica M., Salasowicz M., Spyrka W., Szczepańska J.: Zmiana właściwości fltracycjnych kopalnianej zawiesiny zrzutowej po dodaniu flokulantu MAGNAFLOC 919.
- Palica M., Dolina A., Gierczycki A., Kolorz S.: Wpływ dodatku flokulantu MAGNAFLOC 919 na przebieg filtracji wirowej podekantacyjnej zawiesiny odpadowej. Rocznik Ochrony Środowiska, T.
- Palica M., Grotek A., Gruca M., Niemirowski J.: Opis odwadniania zawiesiny zrzutowej po wirówce filtracyjno-sedymentacyjnej BIRDa modelem SORENSENA. Rocznik Ochrony Środowiska, T. 9, s.
- Żużikow W. A.: Filtracja. Teoria i praktyka rozdzielania zawiesin, tłum. z j.
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
tags: #filtracja #teoria #i #praktyka #rozdzielania #zawiesin
