Определить диаметр и подобрать радиальный отстойник непрерывного действия для очистки сточных вод от взвешенных частиц

При расчете отстойников основываемся на величине скорости осаждения самых мелких частиц суспензии. Размер частиц характеризует числовое значение эквивалентного диаметра частицы.
На первом этапе определим скорость осаждения шарообразной частицы
wос=δ2ρт-ρсрg18∙μср,
где δ – диаметр шарообразной частицы, м; (δ=22 мкм=22∙10-6 м);
ρт- плотность частицы, кг/м3; (ρт=2600 кг/м3);
ρср- плотность жидкой среды, кг/м3; (ρср=1000 кг/м3);
μср= динамический коэффициент вязкости среды (в нашем случае – воды) Па · с. (μср=1∙10-3 Па∙с );
g- ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2 QUOTE ).
wос=22∙10-622600-1000∙9,8118∙1∙10-3=422∙10-6 м/с.
После определения величины wос определяем режим осаждения по значению числа Рейнольдса, который рассчитываем по формуле:
Re=wос∙δ∙ρсрμср=422∙10-6∙22∙10-6∙10001∙10-3=0,009285.
Re≤0,2, следовательно, режим осаждения ламинарный.
Так как осаждающие частицы имеют произвольную форму, которая значительно отличается от шаровой, то среднюю скорость стесненного осаждения многих частиц можно принять:
wср=0,5∙wос=0,5∙422∙10-6=221∙10-6 м/с.
Количество жидкой фазы в начальной суспензии
Vж=V∙100-xc100,
где V- производительность отстойника по питанию, V=9 м3/ч=9 кг/ч.
Vж=9000∙100-8100=8640 кг/ч=8,64 м3/ч.
Количество твердой фазы в начальной суспензии
Vт=V-Vж=9-8,64=0,36 м3/ч.
Весовая концентрация твердых частиц в суспензии, поступающей в отстойник
xн=xc100-xc=8100-8=0,083 кг твердой фазыкг жидкой фазы.
Массовая концентрация твердых частиц в кг на 1 кг жидкой фазы в сгущенной суспензии
xсг=27,1=0,2817 кг твердой фазыкг жидкой фазы.
По wср рассчитываем площадь (поверхность) осаждения
F=1,3∙Vc∙1-xнxсгρср∙wср,
где 1,3 – коэффициент запаса поверхности, учитывающий неравномерность распределения исходной суспензии по всей площади осаждения, вихреобразование и другие факторы производственных условий;
Vc- массовый расход исходной суспензии, кг/с; Vc=9 м3/ч=2,5 кг/с;
ρож- плотность осветленной жидкости, кг/м3;
wср- скорость осаждения частиц суспензии, м/с;
xн, xсг – удельное содержание твердых частиц соответственно в исходной смеси и осадке, массовые доли, кг тв