滤料表面黑化物固着机理分析
过滤中,水中杂质粘附滤料的同时,还存在空隙水流剪力等脱附力的作用从滤料表面脱落的骤势。粘附力和脱附力的相对大小,决定了颗粒粘附和脱落的程度,因此只有粘附力大于滤料反冲洗时脱附力,黑化物才能在滤料表面富集。水中杂质在滤料表面富集,是一个比附着更为复杂的物理化学作用。
颗粒与滤料间或颗粒于颗粒间的脱附力包括过滤及反冲洗时流体的剪刀、颗粒间的斥力等;颗粒于滤料间或颗粒于颗粒间粘附力有化学键引力、范德华力等,现简单介绍如下:过滤流体剪力:为简化计算,过滤时滤料间的水流状态假设为层流,其剪切应力可有下面的公式求的:
式中
T----颗粒剪切应力
U----粘性系数:
----颗粒表面液层流速梯度,可简记为G.
从式2.1可知:T于du成正比,于dy成反比,并与流体的性质有关,于压力无关。反冲洗时流体的剪力:反冲洗主要借水流所产生的剪力t清除滤料上沉积的悬浮固体。T可按下列公式计算:
式中 G-----速度梯度,
p------对单位体积水输入的功率,J/(S.m):
u------水的绝对粘度,N.s/m:
p-------水的密度,1000kg/m:
g--------重力加速度,9.8lm/s:
v-------流速,m/s:
h-------水通过滤层的水头损失,m;
L-------滤层膨胀时的厚度,m.
颗粒间的斥力:当两个带相同电荷的颗粒相互接近时,它们之间就会产生排斥作用,这种作用在决定胶态质点聚沉的稳定性有重要的作用。
根据胶体化学中的扩散双电层理论,带点固体颗粒表面吸附离子的分布如图2.3。固体表面电荷对离子的静电引力和范德华使得表面形成紧密的吸附固体层,即stem层(固体表面于stem面之间的部分):在stem层以外部分为扩散层(GOUY层),其中还存在---滑动界面将扩散层分为两部分,距固体表面金的部分的离子将随颗粒一起运动。石英砂滤料作为净水的常用材料,如有需要,欢迎联系!滑动界面上的电位也就是电动现象中涉及到的电势。
化学键引力:分子或晶体中的原子不是简地堆砌在一起,而是存在着强烈的相互作用,化学上把这种分子或晶体中原子间(有时原子得失电子转变成离子)的强烈作用力叫做化学键,包括离子键、共价键。而胶体间的香花的作用是由一个或几个化学键相互叠加作用的结果。离子键是有正离子和负离子之间静电引力所形成的化学键。当电负性很小的原子和电负性很大的原子靠近时 ,前者易失去电子形成正离子,后者获得电子形成负离子,正、负离子之间由于静待你引力而相互靠近:但当充分靠近时,例子的电子云之间有相互排斥,达到平衡距离时,体系的能量为最低。对于非金属单质的分子和电荷相差不大的元素所形成的分子或晶体,离子键是不适用的,要用共价键理论来说明。目前广泛采用的共价键理论有三种;加减理论、杂化轨道理论(是在价键应力可有下面的公式求的:
式中
T----颗粒剪切应力
U----粘性系数:
----颗粒表面液层流速梯度,可简记为G.
从式2.1可知:T于du成正比,于dy成反比,并与流体的性质有关,于压力无关。反冲洗时流体的剪力:反冲洗主要借水流所产生的剪力t清除滤料上沉积的悬浮固体。T可按下列公式计算:
式中 G-----速度梯度,
p------对单位体积水输入的功率,J/(S.m):
u------水的绝对粘度,N.s/m:
p-------水的密度,1000kg/m:
g--------重力加速度,9.8lm/s:
v-------流速,m/s:
h-------水通过滤层的水头损失,m;
L-------滤层膨胀时的厚度,m.本周热销: 鹅卵石滤料 锰砂滤料