Trattamento Delle Acque ed Il Ruolo di Potenziale Zeta in Controllo dei Processi di Trattamento Delle Acque. Dati del Fornitore di Malvern

Argomenti Coperti

Sfondo
     Dimensione e Sedimentazione delle Particelle
     L'Importanza delle Forze di Superficie
Potenziale Zeta
     Potenziale Zeta, Sedimentazione e Lancio
     Trattamenti di Lancio e di Potenziale Zeta
     Potenziale Zeta e Filtrazione
Conclusioni
     Osservazioni Definitive
     Miglioramento dell'Accettazione di Potenziale Zeta come Tecnica di Analisi
     Altri Miglioramenti nella Caratterizzazione dell'Acqua
     Sguardo In Avanti

Sfondo

I trattamenti Fisici quali la sedimentazione, il lancio e la filtrazione rimangono al centro della maggior parte dei treni trattati per il trattamento dell'acqua e l'acqua di scarico scorre. Tutti questi trattamenti dipendono per principi che collegano la dimensione, la densità e la tassa delle particelle da rimuovere.

Dimensione e Sedimentazione delle Particelle

L'importanza relativa della tassa della particella sul risparmio di temi trattato è determinata forte dalla dimensione delle particelle in esame. Una Volta Che le particelle raggiungono una determinata dimensione, la loro massa causa una tariffa della sedimentazione dovuto gravità che è sufficiente grande superare tutti gli effetti in peso dovuto la chimica di superficie delle particelle.

L'Importanza delle Forze di Superficie

Tuttavia, all'interno dell'intervallo delle dimensioni incontrate normalmente all'interno dei trattamenti delle acque reflue e dell'acqua (< µm 1000), le forze di superficie svolgono un ruolo vitale nel gestire le caratteristiche di rimozione del sistema.

Potenziale Zeta

La carica superficiale, o più d'importanza il potenziale Zeta (æ), è determinata misurando la velocità di spostamento indotta quando una differenza di potenziale è applicata attraverso un contenente delle cellule capillare il campione (Zetasizer, Strumenti Srl di Malvern).

Il Potenziale Zeta è conosciuto di essere un fattore chiave nella comprensione della prestazione dei trattamenti fisici quali flocculazione e la sedimentazione.

Potenziale Zeta, Sedimentazione e Lancio

Il Potenziale Zeta pregiudica la dimensione e la densità dei flocculi formati. Gli Aumenti nella densità causano la flocculazione più rapida.

I potenziali Zeta Bassi diminuiscono le interazioni elettrostatiche fra le particelle permettendo che le particelle si avvicinino a molto attentamente e quindi producano i flocculi più compatti. Figura 1 mostra la torbidezza residua dopo la sedimentazione di un'acqua non depurata di torbidezza bassa coagulata e molto colorata. La torbidezza efluenta Bassa e stabile è osservata attraverso un intervallo operativo di potenziale Zeta fra +3mV e - 22mV. Ai potenziali Zeta più negativi di -22 sistemi MV, la torbidezza efluenta aumenta marcato mentre le particelle sospese diventano efficacemente stabilizzato nell'acqua dovuto la repulsione reciproca. La dimensione di questa finestra operativa può essere migliorata cambiando i coagulanti come si vede in Figura 1 dove un più alto materiale di densità di carica produce una finestra operativa molto più ampia ai potenziali Zeta positivi.

Figura 1. torbidezza Definitiva contro potenziale Zeta durante la sedimentazione della materia organica naturale coagulata con un coagulante a tassi agevolati di densità (cerchi aperti) e un alto coagulante di densità di carica (cerchi riempiti).

Trattamenti di Lancio e di Potenziale Zeta

I trattamenti di Lancio egualmente funzionano dovuto le differenze di densità ma questo volta a causa delle densità diminuite generate fissando le bolle di aria alla fase solida. In tali operazioni di unità l'importanza di potenziale Zeta si riferisce alla capacità delle bolle e della particella di aderire e rimanere fissata. È stato osservato che il trattamento è determinato dai potenziali Zeta combinati sia delle particelle che delle bolle, sebbene in molti casi la misura della fase solida fosse appena sufficiente. Figura 2 mostra l'impatto del prodotto sia dei potenziali Zeta della bolla che della particella durante il lancio di un'acqua altamente torbida coagulata. Una chiara relazione esiste dimostrando che risultato di potenziali Zeta più basso negli più alti risparmi di temi di rimozione. Il risparmio di temi diminuisce mentre il prodotto dei potenziali Zeta aumenta, indicando quello se qualsiasi superficie altamente è fatta pagare, quindi il risparmio di temi trattato sarà diminuito. L'Esame delle curve di risparmio di temi del grado generate durante il lavoro rivela che la perdita nella prestazione del trattamento si presenta inizialmente agli intervalli più di piccola dimensione come previsto dovuto la dominanza aumentante degli effetti della tassa a queste più piccole dimensioni.

Figura 2. rimozione di Torbidezza contro potenziale Zeta durante il lancio di alta acqua di torbidezza.

Potenziale Zeta e Filtrazione

I trattamenti di Filtrazione funzionano tramite il collegamento delle particelle sopra ai granuli di media dei materiali quali la sabbia e l'antracite. Il ruolo di potenziale Zeta qui è nella determinazione della capacità delle particelle di essere catturato. In linea di principio questo è lo stesso di per il lancio salvo che, in confronto alle bolle, le superfici di media più di meno sono influenzate dai cambiamenti in chimica. Figura 3 dimostra una simile relazione Per Calcolare 1, dove una finestra operativa di potenziale Zeta esiste all'interno di quale concentrazione della particella nella corrente fluida è sia basso che stabile. Una concentrazione efluenta stabile dipende dai parametri standard di filtrazione quale il grado di dimensione e di filtrazione di media mentre la finestra operativa di potenziale Zeta è inalterata dalle variabili operative ed è determinata dalla chimica del sistema con i parametri quali il tipo del coagulante ed il pH.

La Figura 3. torbidezza Definitiva contro potenziale Zeta durante la filtrazione di profondità di torbidezza di minimo e massima innaffia.

Conclusioni

Il quadro generale indica che l'esistenza delle finestre operative di potenziale Zeta all'interno di cui i risparmi di temi del trattamento sono alti e le concentrazioni della particella nella corrente fluida sono basse. All'interno di queste finestre, il trattamento efficacemente è diventato indipendente da potenziale Zeta mentre altri fattori si trasformano in in limitazione della prestazione. Molti treni trattati nel settore idrico sembrano Interessante funzionare ai potenziali Zeta (- 15< æ <-10mV) vicino alla barriera delle finestre operative osservate che le rendono suscettibili dei piccoli cambi negli stati dell'input.

Osservazioni Definitive

L'applicazione di potenziale Zeta per la diagnosi e di controllo dell'acqua e dei trattamenti di trattamento delle acque reflue non è nuova. Le pubblicazioni hanno citato regolarmente a questo proposito le decadi arretrate della data ed in effetti la maggior parte della conoscenza di base di come la prestazione di comandi di potenziale Zeta rimane simile a quelle indagini iniziali. Il Primo lavoro è stato limitato dalla difficoltà della misura stessa e dall'affidabilità della strumentazione. Ciò tesa per limitare il lavoro ai piccoli insiemi di dati che erano inadatti per l'indagine sui sistemi di trattamento reali ed ha limitato gli esperimenti agli ambienti idealizzati.

Miglioramento dell'Accettazione di Potenziale Zeta come Tecnica di Analisi

La disponibilità dei metodi e dei miglioramenti moderni nell'affidabilità e la robustezza delle tecniche di misurazione ha rinvigorito l'applicazione di potenziale Zeta nella diagnosi e nell'operazione dei trattamenti fisici. L'uso regolare di potenziale Zeta come parametro è diventato più fattibile, particolarmente come miglioramenti nella robustezza fisica della media della tecnologia che un sistema può essere catturato sul sito se necessario.

Altri Miglioramenti nella Caratterizzazione dell'Acqua

I Miglioramenti nelle aree analitiche associate egualmente sono stati apportati, permettendo alla caratterizzazione molto più estesa delle acque in questione. La sfida corrente è di capire che comandi la dimensione della finestra operativa di potenziale Zeta e poi come può essere manipolata per migliorare la robustezza della prestazione. Ciò può richiedere i cambiamenti alla chimica dell'acqua o effettivamente dei trattamenti fisici stessi.

Sguardo In Avanti

Ciò è un tempo emozionante per l'oggetto vero ci che permette di affrontare le acque reali e gli stabilimenti di trasformazione reali con fiducia e fornisce la piattaforma necessaria per l'evoluzione dei trattamenti fisici per l'acqua e del trattamento delle acque reflue basato su scienza fondamentale.

Sorgente: “Il Ruolo di Potenziale Zeta in Controllo dei Processi di Trattamento Delle Acque„, Nota di Applicazione dagli Strumenti di Malvern.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego Strumenti la Srl (REGNO UNITO) di Malvern o gli Strumenti di Malvern (U.S.A.).

Date Added: May 12, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:28

Comments
  1. Tony Canaris Tony Canaris United States says:

    We used ferric sulfate with Ph of 8 to 8.2 along with aluminum haydroxide  coagulant aid of what ration I don't recall. We get floc formed but it doesn't settle and it carries over to filter influent. We have two rapid mixers where chemicals enter, and very slow flocculation process in 4 compartment floc rectangular cells that go through a sequence and out to open sediment basin. Does weight and density be the problem?

    • Ana Morfesis Ana Morfesis United States says:

      Primary coagulants such as ferric sulfate and alum neutralize the electrical charges of particles and contaminants in water in order to cause the particles to clump together.
        
      Additional coagulant aids; such as cationic polymers, calcium hydroxide, calcium oxide, etc. can be used to add density to slow-settling flocs and add toughness to the flocs so that they will not break up during the mixing and settling processes.  

      The velocity of a sedimenting particle is derived from Stokes’ law.
      dx/dt = 2a^2 (Dp-D) g / 9V
      where, a = particle radius, Dp = density of particle, D = density of liquid,
      g = acceleration due to gravity, V = viscosity of the medium

      Therefore, sedimentation rate is proportional to particle radius squared and particle density.

      Primary coagulants are always used in the coagulation/flocculation process.  Coagulant aids, are not always required but can be used to add density to the floc particles, reducing flocculation time.

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of AZoNano.com.
Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit