ЗАЛЕЖНІСТЬ КОЕФІЦІЄНТА ФІЛЬТРАЦІЇ ВІД ПОРИСТОСТІ ФІЛЬТРУЮЧОГО МАТЕРІАЛУ ШВИДКИХ ФІЛЬТРІВ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2076-815x.2022.79.190-198

Ключові слова:

швидкий фільтр, завантаження фільтра, швидкість фільтрування, коефіцієнт фільтрації, пористість, осад

Анотація

На базі проведених авторами експериментальних досліджень визначено важливі характеристики фільтруючого завантаження швидких фільтрів, такі як коефіцієнт фільтрації, пористість і швидкість фільтрування. Встановлено співвідношення між вказаними параметрами, а також характер їх зміни як за висотою фільтруючого шару, так і з часом протягом роботи споруди. Приведено схему і розглянуто особливості роботи розробленого і змонтованого експериментального стенду, який складається з фільтрувальної колони, піщаного фільтруючого завантаження з початковою пористістю n = 0,47. Вимірювання проводились при різних початкових швидкостях руху води V0 = 4,08 м/год, 6,93 м/год, 9,78 м/год, 13,04 м/год і концентраціях модельних забруднень С0 = 50 мг/дм3, 100 мг/дм3. За результатами вимірювань були отримані експериментальні залежності і співвідношення між основними дослідними параметрами. А саме, між пористістю і коефіцієнтом фільтрації фільтруючого матеріалу, між пористістю і швидкістю фільтрування. Проведено аналіз в безрозмірній формі отриманих даних, побудовано необхідні графіки і підібрані відповідні емпіричні залежності. Підтверджено ефект зменшення коефіцієнта фільтрації зернистого матеріалу і швидкості фільтрування при зменшенні пористості піску. Показано, що на початкових етапах процесу фільтрування замулення завантаження і швидкість фільтрування змінюються не суттєво, з часом інтенсивність цих процесів зростає і досягає свого максимуму в кінці циклу фільтрування. 

Біографії авторів

Олександр Кравчук, Київський національний університет будівництва і архітектури

к.т.н., доцент 

Ольга Кравчук, Національний транспортний університет

Senior Lecturer 

Посилання

Ives, K.J., 1970. Rapid filtration. Water research, vol. 4, no. 3, pp. 201–223. {in English}. https://doi.org/10.1016/0043-1354(70)90068-0

Zhurba, M.G., 1980. Ochistka vody na zernistih filtrah. Lviv: Vyscha shkola, 200. {in Russian}.

Reddi, L., Xiao, M., Hajra, M.G. & Lee, I.M., 2005. Physical clogging of soil filters under constant flow rate versus constant head. Canadian Geotechnical Journal, vol. 42, no. 3, pp. 804–811. {in English}. https://doi.org/10.1139/t05-018

Orlov, V.O., 2005. Vodoochysni filtry iz zernystoyu zasypkoyu. Rivne: NUVGP, 163. {in Russian}.

Amazani, A. & Maini, B., 2009. Flow of dispersed particles through porous media – Deep bed filtration. Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 69, no. 1–2, pp. 71–88. {in English} https://doi.org/10.1016/j.petrol.2009.06.016

Polyakov, V., Kravchuk, A., Kochetov, G. & Kravchuk, O., 2019. Clarification of aqueous suspensions with a high content of suspended solids in rapid sand filters. EUREKA: Physics and Engineering, no. 1, pp. 28–45. {in English}. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2019.00827

Grabovskyi, P.A., 2016. Water filtration through a grainy layer with decreasing rate. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, no. 8, pp. 40–45. {in Russian}. http://dx.doi.org/10.15407/dopovidi2016.08.040

Polyakov, V.L. & Kravchuk, O.A., 2015. Mathematical modeling of suspension clarification under substantially variable velocity. Bulletin of ODABA,

vol. 59, pp. 328–334. {in Russian}.

Kravchuk, O.A., 2017. Investigation of filters medium hydraulic resistance. Problems of Water supply, Sewerage and Hydraulics, no. 27, pp. 208–213. {in Ukrainian}.

Mints, D.M., 1964. Teoreticheskie osnovyi tehnologi ochistki vody. Moscow: Stroyizdat, 156. {in Russian}.

Kravchuk, O.A., 2016. To the variation of hydraulic characteristics of filters grain medium in the process of their operation. Scientific Bulletin of Civil Engineering, no. 2, pp. 316–319. {in Ukrainian}.

Kravchuk, O.A., 2017. Experimental study of filtration rate variation during the rapid filters operation. Urban Development and Spatial Planning, no. 64, pp. 135–141. {in Ukrainian}.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-04-11

Номер

Розділ

Статті