Nguyên lý hoạt động của vật liệu lọc Diatomite
Chức năng của chất trợ lọc là thay đổi trạng thái kết tụ của các hạt, do đó làm thay đổi sự phân bố kích thước của các hạt trong dịch lọc. Chất trợ lọc diatomit chủ yếu bao gồm SiO2 ổn định về mặt hóa học, với nhiều lỗ rỗng bên trong, tạo thành nhiều khung cứng khác nhau. Trong quá trình lọc, đất diatomit trước tiên tạo thành môi trường trợ lọc xốp (lớp phủ trước) trên tấm lọc. Khi dịch lọc đi qua chất trợ lọc, các hạt rắn trong huyền phù tạo thành trạng thái kết tụ và sự phân bố kích thước thay đổi. Các tạp chất của các hạt lớn bị giữ lại và giữ lại trên bề mặt của môi trường, tạo thành một lớp phân bố kích thước hẹp. Chúng tiếp tục chặn và giữ lại các hạt có kích thước tương tự, dần dần tạo thành một bánh lọc với các lỗ rỗng nhất định. Khi quá trình lọc tiến triển, các tạp chất có kích thước hạt nhỏ hơn dần dần đi vào môi trường trợ lọc đất diatomit xốp và bị chặn lại. Do đất diatomit có độ xốp khoảng 90% và diện tích bề mặt riêng lớn, nên khi các hạt nhỏ và vi khuẩn xâm nhập vào các lỗ rỗng bên trong và bên ngoài của chất trợ lọc, chúng thường bị chặn lại do hấp phụ và các lý do khác, có thể giảm 0,1 μ. Việc loại bỏ các hạt mịn và vi khuẩn khỏi m đã đạt được hiệu quả lọc tốt. Liều lượng chất trợ lọc thường là 1-10% khối lượng rắn bị chặn lại. Nếu liều lượng quá cao, thực tế sẽ ảnh hưởng đến việc cải thiện tốc độ lọc.
Hiệu ứng lọc
Hiệu quả lọc của chất trợ lọc Diatomite chủ yếu đạt được thông qua ba tác động sau:
1. Hiệu ứng sàng lọc
Đây là hiệu ứng lọc bề mặt, khi chất lỏng chảy qua đất tảo cát, các lỗ rỗng của đất tảo cát nhỏ hơn kích thước hạt của các hạt tạp chất, do đó các hạt tạp chất không thể đi qua và bị chặn lại. Hiệu ứng này được gọi là sàng lọc. Trên thực tế, bề mặt của bánh lọc có thể được coi là bề mặt sàng lọc với kích thước lỗ rỗng trung bình tương đương. Khi đường kính của các hạt rắn không nhỏ hơn (hoặc nhỏ hơn một chút) đường kính lỗ rỗng của đất tảo cát, các hạt rắn sẽ được "lọc" ra khỏi huyền phù, đóng vai trò trong quá trình lọc bề mặt.
2. Hiệu ứng chiều sâu
Hiệu ứng chiều sâu là hiệu ứng giữ lại của quá trình lọc sâu. Trong quá trình lọc sâu, quá trình tách chỉ xảy ra bên trong môi trường. Một số hạt tạp chất nhỏ hơn đi qua bề mặt của bánh lọc bị cản trở bởi các kênh vi xốp quanh co bên trong đất diatomit và các lỗ rỗng nhỏ hơn bên trong bánh lọc. Các hạt này thường nhỏ hơn các lỗ rỗng trong đất diatomit. Khi các hạt va chạm với thành kênh, chúng có thể tách ra khỏi dòng chất lỏng. Tuy nhiên, liệu chúng có thể đạt được điều này hay không phụ thuộc vào sự cân bằng giữa lực quán tính và sức cản của các hạt. Hành động chặn và sàng lọc này có bản chất tương tự nhau và thuộc về tác động cơ học. Khả năng lọc các hạt rắn về cơ bản chỉ liên quan đến kích thước và hình dạng tương đối của các hạt rắn và lỗ rỗng.
3. Hiệu ứng hấp phụ
Hiệu ứng hấp phụ hoàn toàn khác với hai cơ chế lọc đã đề cập ở trên, và hiệu ứng này thực chất có thể được xem là lực hút điện động, chủ yếu phụ thuộc vào đặc tính bề mặt của các hạt rắn và bản thân đất tảo cát. Khi các hạt có lỗ rỗng bên trong nhỏ va chạm với bề mặt đất tảo cát xốp, chúng bị hút bởi các điện tích trái dấu hoặc hình thành các cụm chuỗi thông qua lực hút lẫn nhau giữa các hạt và bám dính vào đất tảo cát, tất cả đều thuộc về hấp phụ. Hiệu ứng hấp phụ phức tạp hơn hai cơ chế đầu tiên, và người ta thường cho rằng lý do các hạt rắn có đường kính lỗ rỗng nhỏ hơn bị chặn lại chủ yếu là do:
(1) Lực liên phân tử (còn gọi là lực hút van der Waals), bao gồm tương tác lưỡng cực vĩnh viễn, tương tác lưỡng cực cảm ứng và tương tác lưỡng cực tức thời;
(2) Sự tồn tại của thế Zeta;
(3) Quá trình trao đổi ion.
Thời gian đăng: 01-04-2024