过滤比阻

A. 料液浓度和过滤压强对K有什么影响

K=2kΔp^(1-s),s为滤屏复压缩性指数制，对不可压缩滤饼，s=0.

k=1/（μrc),μ为滤液黏度，r为比阻，c为浓度。

所以一般地讲，滤浆浓度越大，过滤常数K越小，滤浆浓度越小，K越大。

过滤压强Δp越大，过滤常数K也越大，反之则越小。
万里的吧，凑活着用用先

B. 　袋式除尘器

袋式除尘器是把含尘气体用布袋过滤使之净化的除尘设备。它具有结构简单、维护方便，适应性强，除尘效率高，一般可达98%以上。因此它是应用较广泛的高效除尘器。

袋式除尘器结构形式很多，有机械振打袋式除尘器、机械振打与反吹风的袋式除尘器、脉冲喷吹清灰袋式除尘器及反吸风袋式除尘器等。

一、构造与工作原理

袋式除尘器如图8-5所示，它主要由许多组倒挂在外壳3内的袖筒式布袋4及其上的振打装置7组成。外壳内分成许多间，每间有8～12只袋子。含尘气体由进气管1经外壳下部分配入每间的布袋中进行过滤，过滤后的气体经闸门6到排气管排出。排气管后面装有通风机（图中未示出），依靠通风机的抽吸作用使气体流动。布袋顶部挂在铁架上，铁架与壳外的振打装置相连。过滤一段时间（5～8min）后，布袋内壁上积了不少粉尘，这时振打装置即自动将闸门6关闭，使含尘气体暂不进入，同时振打铁架上的布袋，将其中的粉尘抖下，落到下部的锥形灰斗2中。各个袋子轮流交替地被振打，当其中某一个在振打抖灰时，其余仍在工作，因此，每个袋子虽然是间歇地进行工作，但是整个系统却是连续工作的。有些袋式除尘器采取从反方向吹入清洁空气进行抖灰，当空气透过布袋时把布袋内壁积聚的粉尘抖下，这样可避免布袋因经常振动而过早损坏。也有机械振打抖灰和反向吹风抖灰同时并用的，这样可缩短抖灰时间，使整套设备的处理能力提高。

袋式除尘器布袋的直径为100～210mm，长度为2～3.5m。为防止振打和反吹时袋子被压紧，在袋子内有若干只作等距离排列的钢环将袋子撑着。

图8-5袋式收尘器

1-进气管；2-灰斗；3-外壳；4-布袋；5-排气管；6-闸门；7-振打装置

二、袋式除尘器的性能及选型计算

（一）性能

袋式除尘器主要采用滤料（织物或毛毡）对含尘气体进行过滤，使粉尘阻留在滤料上，以达到除尘的目的。过滤的过程分两个阶段，首先是含尘气体通过清洁滤料，这时起过滤作用的主要是纤维。其次，当阻留的粉尘量不断增加，一部分粉尘嵌入到滤料内部，一部分覆盖在表面上形成一层粉尘层，在这一阶段中，含尘气体的过滤，主要是依靠粉尘层进行的，这时粉尘层起着比滤料更为重要的作用。这两个不同阶段，对效率及阻力的考虑都有所不同，对于工业用袋式除尘器，除尘的过程主要在第二阶段进行。

图8-6所示的是在滤料不同状态下的除尘效率。由图上可以看到对于洁净滤料（新滤料或清洗后的滤料）除尘效率最低，随着滤料上阻留的粉尘量增多，除尘效率也不断增加，但增加到一定程度时，需要进行清灰，清灰后阻力下降，由于滤料中仍保留一部分粉尘，故阻力和效率都不会回复到原始状态，清灰后效率下降的多少，与清灰是否彻底和滤料种类有关。

图8-6滤料不同状态下的除尘效率

1-积尘的滤料；2-振打后的滤料；3-洁净滤料

除尘器的性能在很大程度上取决于过滤风速的大小。风速过高会使积于滤料上的粉尘层压实，阻力急剧增加。由于滤料两侧的压差增加，使粉尘颗粒渗入到滤料内部，甚至透过滤料，致使出口含尘浓度增加。这种现象在滤料刚清完后情况更为明显（图8-7）。过滤风速高时还会导致滤料上迅速形成粉尘层，引起过于频繁的清灰。

在低风速的情况下，阻力低，效率高，然而需要过大的设备，占地面积也大，因此，过滤风速的选择要综合粉尘的性质（粒度大小、含尘浓度等）、滤料种类、清灰方法等因素来确定。表8-7列出了某些数据，可供参考。

图8-7出口含尘浓度与过滤风速的关系

1-刚清灰后；2-两次清灰之间；3-清灰前

（二）设计和选型计算

1.过滤速度

为了使除尘器的阻力不致太大，单位面积布袋所过滤的气体量就不能太多。单位时间内、单位面积的布袋通过的气体体积称为过滤速度，单位是m³/（s·m²）或m/s。过滤速度

非金属矿产加工机械设备

式中v——过滤速度（m/s）；

Q——气体流量（m³/h）；

A——布袋面积（m²）。

表8-7袋式除尘器推荐的过滤风速（m/min）

①指基本上为高温的粉尘，多采用反吹风清灰过滤器捕集。

过滤速度对除尘器的流体阻力、除尘效率、布袋面积以及布袋的使用寿命等都有影响。过滤速度大，除尘器的流体阻力大，除尘效率低，布袋的使用寿命短，但布袋的面积小；反之，过滤速度小，除尘器阻力小，除尘效率高，布袋使用寿命长，但布袋的面积大。

过滤速度根据粉尘的性质由经验确定。气体温度高、含尘浓度大、粉尘粒度小，过滤速度应取小些；反之可取大些。通常过滤速度取为1～3m/min。表8-8数据可供参考。

表8-8对于各种粉尘的过滤速度

2.阻力

布袋的流体阻力与过滤速度、粉尘负荷、布袋的表面状况以及抖灰的效果等有关，可用下式计算：

△p＝△p₁＋△p_a

或

在上面两式中：

△p——布袋的总阻力（Pa）；

△p₁——滤布本身的阻力（Pa）；

△p_a——粉尘层的阻力（Pa）；

η——气体粘度（Pa·s）；

v——过滤速度（m/s）；

ξ₁——滤布的阻力系数（m^-1）；

α——粉尘层的比值（m/kg）；

m——滤布的粉尘负荷（kg/m²）。

滤布的粉尘负荷

非金属矿产加工机械设备

式中c——气体的含尘浓度（kg/m³）；

v——过滤速度（m/s）；

t——两次抖灰之间的时间间隔。

为了计算滤布的粉尘负荷，除了要知道气体的含尘浓度外，还要确定两次抖灰之间的过滤时间。由式（8-8）可知，过滤时间短，滤布的粉尘负荷小，对相同的过滤速度，除尘器的阻力小，但是频繁的振打，使实际用于过滤的布袋减少，而且布袋容易损坏。过滤时间一般在5～8min之间选择。

表8-9某些滤布的阻力系数

布袋的阻力系数取决于滤布的结构，某些滤布的阻力系数示于表8-9中，可供计算时参考。

粉尘层的比阻与尘粒大小、粉尘层的空隙率以及粉尘的负荷有关，可在10⁹～10¹²m/kg的范围内变动，通常为5×10⁹～5×10¹⁰m/kg。

在一般情况下，滤布本身的阻力△p₁＝50～200Pa，粉尘层的阻力△p₁＝500～2500Pa。

3.布袋面积

布袋的总面积

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式中符号的意义和单位同前。

设每个布袋的面积为f，则布袋数目

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如每间中布袋数目为i，则间数

非金属矿产加工机械设备

对于以机械振打方法抖灰的除尘器，实际的间数至少应为k+1间。对于过滤时间短、振打时间长而间数又多的除尘器，如果过滤时间小于振打时间的k倍，则间数还应适当增加。

气体通过袋式除尘器的阻力除布袋阻力△p以外，还有经进、出口管，除尘器外壳和管道等地方的阻力，这些阻力可按流体力学的一般方法计算，通常可估计为150～200Pa。

袋式除尘器的规格和主要技术性能如表8-10所示。

C. 污泥脱水的方法主要有哪些

污泥脱水的目的是进一步减少污泥的体积，便于后续的处理、处置和利用。污泥脱水去除的主要是污泥颗粒间的毛细水和颗粒表面的吸附水。污泥脱水的主要方法有自然干化、真空过滤法、压滤法和离心法等。

D. 测定污泥比阻在工程上有何实际意义。

污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压内力下过滤时在单位容过滤面积上的阻力。

求此值的作用是比较不同的污泥的过滤性能，污泥比阻愈大，过滤性能愈差。

比阻是污泥脱水性能的重要指标，经过混凝处理的污泥，比阻显著下降，易于过滤。

(4)过滤比阻扩展阅读

一般污泥的比阻值都要远高于机械脱水所要求的比阻值。因此，机械脱水前需要采取必要的调理预处理措施降低污泥比阻。

影响污泥脱水性能的因素有：污泥的性质、污泥的浓度、污泥和滤液的粘滞度、混凝剂的种类和投加量等。通常是用布氏漏斗试验，测定污泥滤液滤过介质的速度快慢来确定污泥比阻的大小，并比较不同污泥的过滤性能，确定最佳混凝剂及其投加量。

污泥脱水是依靠过滤介质（多孔性物质）两面的压力差作为推动力，使水分强制通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质上，达到脱水目的。造成压力差的方法有四种：

（1）依靠污泥本身厚度的静压力，如污泥自然干化场的渗透脱水；

（2）过滤介质的一面造成负压，如真空过滤脱水；

（3）加压污泥把水分过滤介质，如压滤脱水；

（4）造成离心力作为推动力，如离心脱水。

E. 污泥比阻的计算

比阻抗公式：
式中：dV/dt=过滤速度，m3/s；V=滤出液体积，m3；t=过滤时回间，s；P=过滤压力，N/m2；A=过滤面积，m2；C=单位答体积滤出液所得滤饼干重，kg/m3；r=污泥过滤比阻抗，m/kg；Rm=过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力，m/m2；μ=滤出液的动力粘滞度，N·s/m2。
当过滤压力P为常数时，则可积分得：
由该式发现t/V~V呈直线关系，设直线斜率为b，则有
该公式即为测定污泥比阻的基本公式。

F. 比阻抗的大小与污泥的固体浓度有什么关系

r=2bPA² ∕μC 该公式即为测定污泥比阻的基本公式.
式中：dV/dt=过滤专速度,m3/s；V=滤出液体积属,m3；t=过滤时间,s；P=过滤压力,N/m2；A=过滤面积,m2；C=单位面积滤出液所得滤饼干重,kg/m3；r=污泥过滤比阻抗,m/kg；Rm=过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力,m/m2；μ=滤出液的动力粘滞度,N·s/m2.
污泥浓度=V/C
由此推出：比阻抗r与污泥浓度MLSS成正比,即比阻抗越大污泥浓度就越高,反之亦然!
当然,还有很多因素都影响该正比关系,比如不同的污泥或同一污泥加入不同的混合剂等都影响该规律,不绝对!

G. 为什么初沉污泥，活性污泥和消化污泥比阻差别很大

污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在内一定压力下过滤时容在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。

2计算编辑
Ø比阻抗公式：
式中：dV/dt=过滤速度，m3/s；V=滤出液体积，m3；t=过滤时间，s；P=过滤压力，N/m2；A=过滤面积，m2；C=单位体积滤出液所得滤饼干重，kg/m3；r=污泥过滤比阻抗，m/kg；Rm=过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力，m/m2；μ=滤出液的动力粘滞度，N·s/m2。

当过滤压力P为常数时，则可积分得：

由该式发现t/V~V呈直线关系，设直线斜率为b，则有

该公式即为测定污泥比阻的基本公式。

H. 污泥比阻值大概是多少s2/g

污泥比阻值大概是0.5x10^9—0.9x10^9s2/g，这只是对于普通的污泥。对回于特殊的污泥，一般认为答比阻在10的9次方～10的10次方s2/g的污泥算作难过滤的污泥，比阻小于0.4*10的9次方s2/g的污泥容易过滤。

物体的比阻就是该物体的电阻系数。物体电阻计算公式：R=ρL/S，其中，L为物体长度，S为物体的横截面积，比例系数ρ叫做物体的比阻，或电阻系数或电阻率，它与物体的材料有关，在数值上等于单位长度、单位面积的物体在20℃时所具有的电阻值。因此，电阻与四个因素有关：导体的长度、横截面积、种类（材料）和温度。

I. 滤浆浓度和操作压强对过滤常数k有何影响

K=2kΔp^(1-s),s为滤抄屏压缩性指数，对不可压缩滤饼，s=0.
k=1/（μrc),μ为滤液黏度，r为比阻，c为浓度。
所以一般地讲，滤浆浓度越大，过滤常数K越小，滤浆浓度越小，K越大。
过滤压强Δp越大，过滤常数K也越大，反之则越小。

J. 污泥比阻单位

污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。
过滤时滤液体积V（mL）与推动力p（过滤时的压强降，g/cm2），过滤面积F（cm2），过滤时间t（s）成正比；而与过滤阻力R (cm*s2/mL），滤液黏度μ[g/(cm*s)]成正比。
(6-1)
过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。而阻力只随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。因此将式(6-1)改写成微分形式。
(6-2)
由于只Rg比Rz相对说较小，为简化计算，姑且忽略不计。
(6-3)
式中：α’—— 单位体积污泥的比阻；
δ—— 滤渣厚度；
C’—— 获得单位体积滤液所得的滤渣体积。
如以滤渣干重代替滤渣体积，单位质量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻，则(6-3)式可改写为
(6-4)
式中，α为污泥比阻，在CGS制中，其量纲为s2/g，在工程单位制中其旦纲为cm/g。在定压下，在积分界线由0到t及0到V内对式(6- 4)积分，可得
(6-5)
式(6-5)说明在定压下过滤，t／V与V成直线关系，其斜率为

(6-6)
需要在实验条件下求出b及C。
b的求法。可在定压下(真空度保持不变)通过测定一系列的t～V数据，用图解法求斜率(见图6-1)。
C的求法。根据所设定义
(6-7)
式中 Q0——污泥量，mL；
Qy——滤液量，mL；
Cd——滤饼固体浓度，g/mL。
根据液体平衡Q0＝Qy+Qd
根据固体平衡Q0C0＝Qy Cy+Qd Cd
式中 Co——污泥固体浓度，g／mL；
Cy——污泥固体浓度，g／mL；
Qd——污泥固体滤饼量，mL。
可得
代入式（6-7），化简后得
(6-8)
上述求C值的方法，必须测量滤饼的厚度方可求得，但在实验过程中测量滤饼厚度是很困难的且不易量准，故改用测滤饼含水比的方法。求C值。

式中 Ci——l00g污泥中的干污泥量；
Cf——100g滤饼中的干污泥量。
例如污泥含水比97.7％，滤饼含水率为80％。

一般认为比阻在109～1010s2/g的污泥算作难过滤的污泥，比阻在(0.5～0.9)*109s2/g的污泥算作中等，比阻小于0.4*109s2/g的污泥容易过滤。
投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能，使污泥的比阻减小。对于无机混凝剂如FeCl3，A12(SO4)3等投加量，一般为污泥干质量的5％～10％高分子混凝剂如聚丙烯酰胺，碱式氯化铝等，投加量一般为干污泥质量的1％。

不存在换算的关系