Nguyên lý hoạt động của chất trợ lọc Diatomite
Chức năng của chất trợ lọc là thay đổi trạng thái kết tụ của các hạt, từ đó làm thay đổi sự phân bố kích thước 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 một lớp chất trợ lọc xốp (lớp phủ sơ bộ) 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 có kích thước hạt lớn bị giữ lại trên bề mặt của lớp chất trợ lọc, 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 lớp bánh lọc có các lỗ rỗng nhất định. Khi quá trình lọc tiếp diễn, các tạp chất có kích thước hạt nhỏ hơn dần dần đi vào lớp chất trợ lọc đất diatomit xốp và bị giữ lại. Do đất tảo cát có độ xốp khoảng 90% và diện tích bề mặt riêng lớn, khi các hạt nhỏ và vi khuẩn xâm nhập vào các lỗ xốp bên trong và bên ngoài của chất trợ lọc, chúng thường bị giữ lại do quá trình hấp phụ và các lý do khác, giúp giảm kích thước xuống còn 0,1 μm. 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 chất rắn bị giữ lại. Nếu liều lượng quá cao, nó 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, trong đó khi chất lỏng chảy qua đất tảo cát, các lỗ rỗng của đất tảo cát nhỏ hơn kích thước hạt của các tạp chất, do đó các tạp chất không thể đi qua và bị giữ lại. Hiệu ứng này được gọi là sàng lọc. Trên thực tế, bề mặt của bã lọc có thể được coi là bề mặt sàng 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 bị "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 lọc sâu, quá trình tách chỉ xảy ra bên trong môi trường lọc. Một số hạt tạp chất nhỏ hơn đi qua bề mặt lớp bánh lọc bị giữ lại bởi các kênh vi xốp ngoằn ngoèo bên trong đất tảo cát và các lỗ nhỏ hơn bên trong lớp bánh lọc. Những hạt này thường nhỏ hơn các lỗ vi xốp trong đất tảo cát. Khi các hạt va chạm với thành kênh, chúng có thể tách ra khỏi dòng chất lỏng. Tuy nhiên, liệu chúng có thể làm 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 các lỗ xốp.
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 như lực hút điện động học, chủ yếu phụ thuộc vào tính chất bề mặt của các hạt rắn và bản thân đất tảo cát. Khi các hạt có lỗ rỗng nhỏ va chạm với bề mặt của đất tảo cát xốp, chúng bị hút bởi các điện tích trái dấu hoặc tạo thành các cụm chuỗi thông qua lực hút lẫn nhau giữa các hạt và bám vào đất tảo cát, tất cả đều thuộc về quá trình hấp phụ. Hiệu ứng hấp phụ phức tạp hơn hai hiệu ứng đầu tiên, và người ta thường cho rằng lý do tại sao các hạt rắn có đường kính lỗ rỗng nhỏ hơn bị giữ lại chủ yếu là do:
(1) Lực liên phân tử (còn được gọi là lực hút van der Waals), bao gồm tương tác lưỡng cực vĩnh cửu, tương tác lưỡng cực cảm ứng và tương tác lưỡng cực tức thời;
(2) Sự tồn tại của điện thế Zeta;
(3) Quá trình trao đổi ion.
Thời gian đăng bài: 01/04/2024