Принцип роботи допоміжного фільтра з діатоміту
Функція фільтрувальних допоміжних речовин полягає у зміні агрегатного стану частинок, тим самим змінюючи розподіл розмірів частинок у фільтраті. Діатомітові фільтрувальні допоміжні речовини в основному складаються з хімічно стабільного SiO2 з великою кількістю внутрішніх мікропор, що утворюють різні тверді каркаси. Під час процесу фільтрації діатоміт спочатку утворює пористе фільтрувальне середовище (попереднє покриття) на фільтрувальній пластині. Коли фільтрат проходить через фільтрувальний засіб, тверді частинки в суспензії утворюють агрегований стан, і розподіл розмірів змінюється. Домішки великих частинок захоплюються та утримуються на поверхні середовища, утворюючи вузький шар розподілу розмірів. Вони продовжують блокувати та захоплювати частинки подібних розмірів, поступово утворюючи фільтрувальний осад з певними порами. У міру проходження фільтрації домішки з меншими розмірами частинок поступово потрапляють у пористе фільтрувальне середовище діатомітової землі та перехоплюються. Оскільки діатоміт має пористість близько 90% та велику питому поверхню, коли дрібні частинки та бактерії потрапляють у внутрішні та зовнішні пори фільтрувального засобу, вони часто затримуються через адсорбцію та інші причини, що може зменшити 0,1 μ. Видалення дрібних частинок та бактерій з m досягло хорошого фільтрувального ефекту. Дозування фільтрувального засобу зазвичай становить 1-10% від маси затриманого твердого речовини. Якщо дозування занадто високе, це фактично вплине на покращення швидкості фільтрації.
Ефект фільтрації
Фільтруючий ефект діатомітового фільтрувального засобу досягається головним чином завдяки таким трьом діям:
1. Ефект екранування
Це ефект поверхневої фільтрації, коли рідина протікає через діатомову землю, пори діатомової землі менші за розмір частинок домішок, тому частинки домішок не можуть пройти крізь них і перехоплюються. Цей ефект називається просіюванням. Фактично, поверхню фільтрувального осаду можна розглядати як поверхню сита з еквівалентним середнім розміром пор. Коли діаметр твердих частинок не менший (або трохи менший) за діаметр пор діатомової землі, тверді частинки будуть "відсіюватися" із суспензії, відіграючи роль у поверхневій фільтрації.
2. Ефект глибини
Ефект глибини – це ефект утримання глибокої фільтрації. При глибокій фільтрації процес розділення відбувається лише всередині середовища. Деякі дрібніші частинки домішок, що проходять через поверхню фільтрувального коржа, блокуються звивистими мікропористими каналами всередині діатомової землі та меншими порами всередині фільтрувального коржа. Ці частинки часто менші за мікропори в діатомовій землі. Коли частинки стикаються зі стінкою каналу, вони можуть відірватися від потоку рідини. Однак, чи зможуть вони цього досягти, залежить від балансу між силою інерції та опором частинок. Ця дія перехоплення та екранування має подібний характер і належить до механічної дії. Здатність фільтрувати тверді частинки в основному пов'язана лише з відносним розміром та формою твердих частинок та пор.
3. Адсорбційний ефект
Ефект адсорбції повністю відрізняється від двох згаданих вище механізмів фільтрації, і цей ефект насправді можна розглядати як електрокінетичне притягання, яке головним чином залежить від властивостей поверхні твердих частинок і самої діатомової землі. Коли частинки з малими внутрішніми порами стикаються з поверхнею пористої діатомової землі, вони притягуються протилежними зарядами або утворюють ланцюгові кластери через взаємне притягання між частинками та прилипають до діатомової землі, що все є частиною адсорбції. Ефект адсорбції є складнішим, ніж перші два, і загалом вважається, що причина, чому тверді частинки з меншим діаметром пор перехоплюються, полягає головним чином у:
(1) Міжмолекулярні сили (також відомі як ван-дер-ваальсові сили притягання), включаючи постійні дипольні взаємодії, індуковані дипольні взаємодії та миттєві дипольні взаємодії;
(2) Існування дзета-потенціалу;
(3) Процес іонного обміну.
Час публікації: 01 квітня 2024 р.