Прынцып працы фільтруючага дапаможніка з дыятоміту
Функцыя фільтруючых дапаможнікаў заключаецца ў змене агрэгатнага стану часціц, тым самым змяняючы размеркаванне памераў часціц у фільтраце. Дыятамітавыя фільтруючыя дапаможныя рэчывы ў асноўным складаюцца з хімічна стабільнага SiO2 з багатымі ўнутранымі мікрапорамі, якія ўтвараюць розныя цвёрдыя каркасы. Падчас працэсу фільтрацыі дыатамітавая зямля спачатку ўтварае сітаватую фільтруючую сераду (папярэдняе пакрыццё) на фільтруючай пласціне. Калі фільтрат праходзіць праз фільтруючую сераду, цвёрдыя часціцы ў суспензіі ўтвараюць агрэгаваны стан, і размеркаванне памераў змяняецца. Прымешкі буйных часціц захопліваюцца і ўтрымліваюцца на паверхні асяроддзя, утвараючы вузкі пласт размеркавання памераў. Яны працягваюць блакаваць і захопліваць часціцы падобных памераў, паступова ўтвараючы фільтравальную асадку з пэўнымі порамі. Па меры праходжання фільтрацыі прымешкі з меншымі памерамі часціц паступова трапляюць у сітаватую фільтруючую сераду дыатамітавай зямлі і перахопліваюцца. Паколькі дыятомавая зямля мае парыстасць каля 90% і вялікую ўдзельную плошчу паверхні, калі дробныя часціцы і бактэрыі трапляюць ва ўнутраныя і знешнія пары фільтруючага дапаможнага рэчыва, яны часта перахопліваюцца з-за адсорбцыі і іншых прычын, што можа паменшыць 0,1 μ. Выдаленне дробных часціц і бактэрый з m дасягае добрага фільтруючага эфекту. Дазоўка фільтруючага дапаможнага рэчыва звычайна складае 1-10% ад масы перахопленага цвёрдага рэчыва. Калі доза занадта высокая, гэта фактычна паўплывае на паляпшэнне хуткасці фільтрацыі.
Эфект фільтрацыі
Фільтрацыйны эфект дыятомітавай фільтруючай дапаможнай рэчывы дасягаецца ў асноўным за кошт наступных трох дзеянняў:
1. Эфект скрынінга
Гэта эфект павярхоўнай фільтрацыі, калі вадкасць працякае праз дыятаматавую зямлю, поры дыятаматавай зямлі меншыя за памер часціц прымешак, таму часціцы прымешак не могуць прайсці праз іх і перахопліваюцца. Гэты эфект называецца прасейваннем. Фактычна, паверхню фільтравальнай акары можна разглядаць як паверхню сіта з эквівалентным сярэднім памерам пор. Калі дыяметр цвёрдых часціц не меншы (або крыху меншы) за дыяметр пор дыятаматавай зямлі, цвёрдыя часціцы будуць "адсеяны" з суспензіі, гуляючы ролю ў павярхоўнай фільтрацыі.
2. Эфект глыбіні
Эфект глыбіні — гэта эфект утрымання глыбокай фільтрацыі. Пры глыбокай фільтрацыі працэс падзелу адбываецца толькі ўнутры асяроддзя. Некаторыя з дробных часціц прымешак, якія праходзяць праз паверхню фільтравальнай скорагі, перашкаджаюць звілістым мікрапорыстым каналам унутры дыятамітавай зямлі і меншым порам унутры фільтравальнай скорагі. Гэтыя часціцы часта меншыя за мікрапоры ў дыятамітавай зямлі. Калі часціцы сутыкаюцца са сценкай канала, яны могуць аддзяліцца ад патоку вадкасці. Аднак, ці змогуць яны гэтага дасягнуць, залежыць ад балансу паміж сілай інэрцыі і супраціўленнем часціц. Гэта дзеянне перахопу і прасейвання падобнае па сваёй прыродзе і належыць да механічнага дзеяння. Здольнасць фільтраваць цвёрдыя часціцы ў асноўным звязана толькі з адносным памерам і формай цвёрдых часціц і пор.
3. Эфект адсарбцыі
Эфект адсорбцыі цалкам адрозніваецца ад двух вышэйзгаданых механізмаў фільтрацыі, і гэты эфект можна разглядаць як электракінетычную прыцягненне, якое ў асноўным залежыць ад паверхневых уласцівасцей цвёрдых часціц і самой дыятаматавай зямлі. Калі часціцы з малымі ўнутранымі порамі сутыкаюцца з паверхняй сітаватай дыятаматавай зямлі, яны прыцягваюцца процілеглымі зарадамі або ўтвараюць ланцуговыя кластары праз узаемнае прыцягненне паміж часціцамі і прыліпаюць да дыятаматавай зямлі, што ўваходзіць у склад адсорбцыі. Эфект адсорбцыі больш складаны, чым першыя два, і лічыцца, што прычына, па якой цвёрдыя часціцы з меншым дыяметрам пор перахопліваюцца, у асноўным звязана з:
(1) Міжмалекулярныя сілы (таксама вядомыя як прыцягненне Ван-дэр-Ваальса), у тым ліку пастаянныя дыпольныя ўзаемадзеянні, індукаваныя дыпольныя ўзаемадзеянні і імгненныя дыпольныя ўзаемадзеянні;
(2) Існаванне дзета-патэнцыялу;
(3) Працэс іённага абмену.
Час публікацыі: 01 красавіка 2024 г.