Типы коагуляций и условия их протекания

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Эти столкновения могут быть следствием броуновского движения, действия силы тяжести, или других сил, благодаря которым одни частицы движутся направленным образом по отношению к другим, а также за счет перемешивания воды, за счет возникновения микро- и макропотоков. Броуновское движение ведет к коагуляции по молекулярно-кинетическому механизму, градиентная коагуляция является результатом перемешивания водной среды за счет движения воды, а соединение частиц за счет их движения под силой тяжести представляет собой гравитационную коагуляцию.

Тип коагуляции определяется в основном размерами коллоидных частиц. Для имеющих размеры от 1 до 3 микрон она проходит по молекулярно-кинетическому типу. Для более крупных частиц характерна градиентная коагуляция, причем эта зависимость затрагивает как монодисперсные, так и полидисперсные системы, в которых более крупные размеры характерны для определенной части коллоидных частиц. Помимо размера частиц, на протекание процесса градиентной коагуляции значительное влияние оказывают их концентрация, а так же относительные скорости перемещения частей водной среды.

Первый тип, молекулярно-кинетической коагуляции, характерен в основном для начала процесса обработки реагентами и начинается сразу после введения их в водную среду. Агрегатные образования, получаемые в результате броуновского движения, отличаются небольшими размерами, а процесс коагуляции приходит к быстрому завершению. Причиной этого является уменьшение количества реагирующих частиц, имеющих размеры, позволяющие им участвовать в броуновском движении, позволяющем им сталкиваться между собой. Для продолжения коагуляции уже более крупных образований требуется создание условий для градиентного механизма этого процесса. Именно поэтому в камерах, где проходит образование хлопьев, применяется механическое или гидравлическое перемешивание, позволяющее создать микро- и макропотоки в водной среде.

Получить консультацию специалиста Консультация

Камеры хлопьеобразования бывают перегородчатыми, водоворотными и с устройствами для механического перемешивания. Перегородчатые камеры делятся установки с горизонтальным, или же вертикальным движением воды. Водоворотные, или вихревые камеры хлопьеобразования конструкционно выполняются в виде резервуаров с расширяющейся верхней частью, что обеспечивает постепенное снижение скорости поднимающейся вверх воды, оптимальное для формирования устойчивых хлопьевидных агрегатов. Добавление взвешенного слоя осадка в верхней части такой камеры интенсифицирует этот процесс и позволяет получать более тяжелые и легко отделяемые от водной фазы осадочные хлопья.

Чем более интенсивными будут условия перемешивания, тем большей окажется вероятность их столкновения и слипания на границе вихревых потоков, что способствует ускорению градиентной коагуляции. Но, с другой стороны, является и причиной возникновения участков концентрации напряжений в агрегатных хлопьевидных структурах, что может привести к их деструкции. То есть, чем выше скорость и интенсивность перемешивания, тем выше степень разрушения хлопьевидных образований. Поэтому, увеличение размера хлопьев происходит до определенного порога интенсивности перемешивания водной среды, после превышения которого они начинают разрушаться. Момент равновесия, когда образование и разрушение хлопьевидных структур при перемешивании происходит с одинаковой скоростью, характеризуется их максимальными размерами.

Кроме скорости перемешивания, на структуру хлопьев влияет также его продолжительность. Чем она больше, тем вероятнее объединение крупных частиц с более мелкими образованиями, не вошедшими в структуру хлопьевидных пространственных агрегатов. Кроме того, продолжительное перемешивание способствует разрушению более хрупких и образованию более прочных и компактных хлопьевидных структур.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.