При отстаивании мелких частиц или частиц малой плотности, осаждающихся с малой скоростью (Re < 1), когда на сопротивление движению частицы влияет только сила гравитации, скорость падения шарообразной частицы описывается уравнением Стокса:
...
где d - диаметр частицы; ... - плотность соответственно частицы и воды; ... -вязкость воды.
Сточные воды представляют собой полидисперсные агрегативно-неустойчивые системы, в которых наблюдается стесненное осаждение, сопровождающееся столкновением частиц, трением между ними, изменением их формы, плотности и других физических свойств. Скорость стесненного осаждения меньше скорости свободного осаждения вследствие возникновения восходящего потока жидкости и большей вязкости среды.
Скорость осаждения полидисперсной системы непрерывно изменяется во времени. Для таких систем кинетика осаждения устанавливается экспериментально и характеризуется кривой осаждения взвеси (рис.12.5).
Рис.12.5. Кинетика осаждения взвеси
Кривые выпадения взвеси характеризуют ее гранулометрический состав и поведение при отстаивании. Чем круче начальный участок кривой, тем больше крупность и неоднородность взвеси и тем скорее она осаждается.
Эффект отстаивания определяется по формуле:
...
где Сн, Ск - соответственно начальная и конечная концентрации взвешенных веществ в воде.
Расчетные параметры отстойников (скорость осаждения взвеси и продолжительность пребывания воды в отстойнике) определяют путем технологического моделирования в лабораторных условиях.
Основой методики моделирования является подобие кривых выпадения взвесей, получаемых при различных высотах слоя воды:
|