Водоочистка и Роль Потенциала Zeta в Управлении Производственным Процессом Водоочистки. Данные По Поставщика Malvern

Покрытые Темы

Предпосылка
     Размер и Седиментирование Частицы
     Важность Поверхностных Усилий
Потенциал Zeta
     Потенциал, Седиментирование и Флотирование Zeta
     Процессы Потенциала и Флотирования Zeta
     Потенциал и Фильтрация Zeta
Заключения
     Окончательные комментарии
     Улучшать Принятие Потенциала Zeta как Метод Анализа
     Другие Улучшения в Характеризации Воды
     Смотреть Вперед

Предпосылка

Физические процессы как седиментирование, флотирование и фильтрация остают в основе большинств отростчатых поездов для обработки воды и отработанная вода пропускает. Все быть в зависимости от этих процессов принципы относя размер, плотность и обязанность частиц, котор нужно извлечь.

Размер и Седиментирование Частицы

Относительная важность обязанности частицы на отростчатой эффективности сильно определена размером частиц под исследованием. Как Только частицы достигают некоторый размер, их масса причиняет тариф седиментирования должный к силе тяжести которое достаточно большое для того чтобы перевешивать любые влияния должные к поверхностной химии частиц.

Важность Поверхностных Усилий

Однако, внутри ряд размеров нормально сталкиваемых в пределах процессов воды и сточных водов (< µm 1000), поверхностные усилия играют существенную роль в контролировать характеристики удаления системы.

Потенциал Zeta

Поверхностная обязанность, или более важно потенциал zeta (æ), определены путем измерять наведенную скорость частицы когда потенциальная разница прикладной через клетку капилляра содержа образец (Zetasizer, Аппаратуры Ltd. Malvern).

Знан потенциал Zeta быть ключевым фактором в понимать проведение физических процессов как хлопьеобразование и седиментирование.

Потенциал, Седиментирование и Флотирование Zeta

Потенциал Zeta влияет на размер и плотность сформированных флокенов. Увеличения в хлопьеобразовании причины плотности более быстром.

Низкие потенциалы zeta уменьшают электростатические взаимодействия между частицами позволяющ частицам причалить близко и следовательно произвести более компактным флокенам. На Диаграмму 1 показано остаточную замутненность после седиментирования свернутой, сильно покрашенной воды низкой замутненности сырцовой. Низкая и стабилизированная выходящая замутненность наблюдается через ряд рабочего zeta потенциальный между +3mV и - 22mV. На потенциалах zeta более отрицательных чем -22 mV, выходящая замутненность поднимает остро по мере того как ые частицы становят эффектно стабилизировано в воде должной к взаимному отталкиванию. Размер этого рабочего окна может быть увеличен путем изменять коагулянты как замечено в Диаграммы 1 где более высокий материал плотности обязанности производит гораздо широке рабочее окно на положительных потенциалах zeta.

Диаграмма 1. Окончательная замутненность против потенциала zeta во время седиментирования свернутого естественного органического содержания с малозарядным коагулянтом плотности (открытыми кругами) и высоким коагулянтом плотности обязанности (заполненными кругами).

Процессы Потенциала и Флотирования Zeta

Процессы Флотирования также действуют должно к разницам в плотности но этому времени из-за уменьшенных плотностей произведенных путем прикреплять воздушные пузыри к твердому участку. В таких работах блока важность потенциала zeta относит к способности пузырей и частицы придерживаться и оставаться прикрепленной. Наблюдалось что процесс управляется совмещенными потенциалами zeta как частиц, так и пузырей, хотя в много случаев измерение как раз твердого участка достаточно. На Диаграмму 2 показано удар продукта и потенциалов zeta частицы и пузыря во время флотирования свернутой сильно мутьевой воды. Ясное отношение существует демонстрирующ что более низкий результат потенциалов zeta в более высоких эффективностях удаления. Эффективность уменьшает по мере того как продукт потенциалов zeta увеличивает, показывающ то если любая поверхность сильно поручена, то отростчатая эффективность будет уменьшена. Рассмотрение кривых коэффициента полезного действия ранга произведенных в ходе работы показывает что потеря в представлении обработки происходит первоначально на более малые растояния размера как предпологаемое должное к увеличивая засилью влияний обязанности на этих более малых размерах.

Диаграмма 2. удаление Замутненности против потенциала zeta во время флотирования высокой воды замутненности.

Потенциал и Фильтрация Zeta

Процессы Фильтрации действуют приложением частиц дальше к зернам средств материалов как песок и антрацит. Роль потенциала zeta здесь в определять способность частиц быть захваченным. В принципе это это же как для флотирования за исключением того, что, по сравнению с пузырями, поверхности средств более менее повлияны на изменениями в химии. Диаграмма 3 демонстрирует подобное отношение для того чтобы Вычислять 1, где окно рабочего zeta потенциальное существует в пределах которой концентрации частицы в effluent и низка и стабилизирована. Стабилизированная выходящая концентрация зависел на стандартных параметрах фильтрации как тариф среднего размера и фильтрации тогда как окно рабочего zeta потенциальное без изменений рабочими переменными величинами и определено химией системы через параметры как тип коагулянта и PH.

Диаграмма 3. Окончательная замутненность против потенциала zeta во время фильтрации глубины повсюду замутненности мочит.

Заключения

Общее изображение показывает что существование рабочих окон потенциала zeta внутри которые эффективности обработки высоки и концентрация частицы в effluent низки. Внутри эти окна, процесс имеет эффектно, котор стали независимого потенциала zeta по мере того как другие факторы будут ограничиваться представления. Интересно много отростчатые поезда в индустрии воды кажется, что работают на потенциалах zeta (- 15< æ <-10mV) близко к краю наблюдаемых рабочих окон делая их впечатлительный к небольшим изменениям в условиях входного сигнала.

Окончательные комментарии

Применение потенциала zeta для диагноза и управления воды и процессов обработки сточных вод не ново. Исследования регулярно цитируемые на декадах этой подчиненных задней части даты и в действительности больше всего основного вникания как потенциал zeta контролирует представления остают подобными к тем предыдущим исследованиям. Раннее творчество было ограничено затруднением самим измерения и надежностью оборудования. Это, котор клонат для того чтобы ограничить работу к малым наборам данных которые были неподобающе для исследования реальных систем обработки, и ограничивало эксперименты к идеализированным окружающим средам.

Улучшать Принятие Потенциала Zeta как Метод Анализа

Наличие самомоднейших методов и улучшений в надежности и робастность измеряя методов reinvigorated применение потенциала zeta в диагнозе и деятельности физических процессов. Регулярн польза потенциала zeta как параметр была возможне, специально как улучшения в физической робастности середины технологии что систему можно принять на место когда необходимо.

Другие Улучшения в Характеризации Воды

Улучшения в связанных аналитически областях также были сделаны, включающ очень более обширную характеризацию включили вод, котор. Настоящая возможность понять какое управление размер окна рабочего zeta потенциального и после этого как ее можно манипулировать для того чтобы улучшить робастность представления. Это может требовать изменений к химии воды или деиствительно физических процессов сами.

Смотреть Вперед

Это exciting время для вопроса поистине позволяя мы решать реальные воды и реальные заводы по обработке с доверием, и обеспечивает необходимую платформу для развития физических процессов для воды и обработки сточных вод основанной на основной науке.

Источник: «Роль Потенциала Zeta в Управлении Производственным Процессом Водоочистки», Примечание по Применению Аппаратурами Malvern.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры Ltd Malvern (ВЕЛИКОБРИТАНИЮ) или Аппаратуры Malvern (США).

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

Last Update: 13. June 2013 01:45

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