Zasada działania filtra diatomitowego
Funkcją pomocniczych materiałów filtracyjnych jest zmiana stanu agregacji cząstek, a tym samym zmiana rozkładu wielkości cząstek w filtracie. Filtr diatomitowy Aidare składa się głównie z chemicznie stabilnego SiO2, z licznymi wewnętrznymi mikroporami, tworzącymi różne twarde struktury. Podczas procesu filtracji ziemia okrzemkowa najpierw tworzy porowaty materiał pomocniczy filtracyjny (powłokę wstępną) na płycie filtracyjnej. Gdy filtrat przechodzi przez materiał pomocniczy filtracyjny, cząstki stałe w zawiesinie tworzą stan zagregowany, a rozkład wielkości zmienia się. Zanieczyszczenia dużych cząstek są wychwytywane i zatrzymywane na powierzchni medium, tworząc wąską warstwę rozkładu wielkości. Nadal blokują i wychwytują cząstki o podobnych rozmiarach, stopniowo tworząc placek filtracyjny z pewnymi porami. W miarę postępu filtracji zanieczyszczenia o mniejszych rozmiarach cząstek stopniowo przedostają się do porowatego materiału pomocniczego filtracyjnego z ziemi okrzemkowej i są przechwytywane. Ponieważ ziemia okrzemkowa ma porowatość około 90% i dużą powierzchnię właściwą, małe cząstki i bakterie, które przedostają się do wewnętrznych i zewnętrznych porów materiału filtracyjnego, często są przechwytywane w wyniku adsorpcji i innych przyczyn, co może zmniejszyć skuteczność filtracji o 0,1 μm. Usunięcie drobnych cząstek i bakterii z materiału filtracyjnego zapewnia dobry efekt filtracji. Dawka materiału filtracyjnego wynosi zazwyczaj 1-10% masy przechwyconej substancji stałej. Zbyt wysoka dawka może wpłynąć na poprawę szybkości filtracji.
Efekt filtrowania
Efekt filtracji diatomitu filtracyjnego uzyskuje się głównie poprzez następujące trzy działania:
1. Efekt przesiewania
Jest to efekt filtracji powierzchniowej, w którym podczas przepływu cieczy przez ziemię okrzemkową pory ziemi okrzemkowej są mniejsze niż rozmiar cząstek zanieczyszczeń, przez co cząstki zanieczyszczeń nie mogą przedostać się przez nią i zostają zatrzymane. Efekt ten nazywa się przesiewaniem. W rzeczywistości powierzchnię placka filtracyjnego można traktować jako powierzchnię sita o równoważnej średniej wielkości porów. Gdy średnica cząstek stałych jest nie mniejsza (lub nieznacznie mniejsza) niż średnica porów ziemi okrzemkowej, cząstki stałe zostaną „oddzielone” od zawiesiny, odgrywając rolę w filtracji powierzchniowej.

2. Efekt głębi
Efekt głębokości to efekt retencji głębokiej filtracji. W głębokiej filtracji proces separacji zachodzi tylko wewnątrz medium. Niektóre z mniejszych cząstek zanieczyszczeń, które przechodzą przez powierzchnię placka filtracyjnego, są blokowane przez kręte mikroporowate kanały wewnątrz ziemi okrzemkowej i mniejsze pory wewnątrz placka filtracyjnego. Cząsteczki te są często mniejsze niż mikropory w ziemi okrzemkowej. Gdy cząstki zderzają się ze ścianką kanału, możliwe jest oderwanie się od przepływu cieczy. Jednak to, czy mogą to osiągnąć, zależy od równowagi między siłą bezwładności a oporem cząstek. To działanie przechwytujące i przesiewające mają podobny charakter i należy do działania mechanicznego. Zdolność do filtrowania cząstek stałych jest zasadniczo związana tylko ze względnym rozmiarem i kształtem cząstek stałych i porów.
3. Efekt adsorpcji
Efekt adsorpcji jest zupełnie inny niż dwa wspomniane powyżej mechanizmy filtrowania i można go w rzeczywistości postrzegać jako przyciąganie elektrokinetyczne, które zależy głównie od właściwości powierzchniowych cząstek stałych oraz samej ziemi okrzemkowej. Kiedy cząstki o małych porach wewnętrznych zderzają się z powierzchnią porowatej ziemi okrzemkowej, są przyciągane przez przeciwne ładunki lub tworzą skupiska łańcuchowe poprzez wzajemne przyciąganie między cząstkami i przylegają do ziemi okrzemkowej – wszystkie te zjawiska są związane z adsorpcją. Efekt adsorpcji jest bardziej złożony niż dwa pierwsze i powszechnie uważa się, że powodem przechwytywania cząstek stałych o mniejszych średnicach porów jest głównie:
(1) Oddziaływania międzycząsteczkowe (znane również jako przyciąganie van der Waalsa), w tym stałe oddziaływania dipolowe, oddziaływania dipolowe indukowane i oddziaływania dipolowe natychmiastowe;
(2) Istnienie potencjału Zeta;
(3) Proces wymiany jonowej.
Czas publikacji: 01-04-2024