边界条件:在水的过滤中,有两个基本的事实,即:①滤床入口处空隙中的悬浮物浓度等于原水浓度;②过滤刚开始时滤层是清洁的,磺化煤滤料滤层空隙中的沉积量等于零,对应以上两点,过滤过程的边界条件为:x E0,t≥0;cEc0x ≥0,tE0;σvEσmE< ╰╰ 0
2.2 磺化煤滤料求解方法
对过滤模型求解的目的是得到出水浓度和水头损失随时间的变化规律。在过滤方程组中,水头损失只与滤层中的截留量有关。在磺化煤滤料滤层中物料平衡方程和浊质去除效率、磺化煤滤层中混凝方程联解的过程中,可以得到水头损失的具体值。因此,求解过滤方程主要是针对物料平衡方程、浊质去除效率和磺化煤滤料滤层中混凝方程。对时间变量作变换,即令:V Eut (12)式中V———单位面积滤床的产水体积,cm3/cm2。将式(12)代入式(3),物料平衡方程变为:ӘσmӘV +ӘcӘx E0 (13)式(13)为二阶拟线性双曲偏微分方程。由于其它相关方程的表达式十分复杂,所以无法得到过滤方程的解析解,其数值解可以用前向差分法求得。
3 磺化煤滤料滤池设计优化的原则
3.1 优化的原则:滤池操作优化的概念早由Mintz提出,优化的基本原则为[3];toptEtcEtH
(14)式中topt———优条件下滤池的运行时间,h;tc———滤池由于出水浊度超标而停止工作时的运行时间,h;tH———滤池由于水头损失过大而停止工作时的运行时间,h。