Diatomit Filtre Yardımcısının Çalışma Prensibi
Filtre yardımcılarının işlevi, parçacıkların agregasyon durumunu değiştirerek, süzüntüdeki parçacıkların boyut dağılımını değiştirmektir. Diyatomit filtre yardımcıları esas olarak kimyasal olarak kararlı SiO2'den oluşur ve bol miktarda iç mikro gözenek içerir, çeşitli sert çerçeveler oluşturur. Filtrasyon işlemi sırasında, diyatomlu toprak önce filtre plakası üzerinde gözenekli bir filtre yardımcı ortamı (ön kaplama) oluşturur. Süzüntü filtre yardımcısından geçerken, süspansiyondaki katı parçacıklar agregasyon durumuna geçer ve boyut dağılımı değişir. Büyük parçacıkların safsızlıkları ortamın yüzeyinde yakalanır ve tutulur, dar bir boyut dağılımı tabakası oluşturur. Benzer boyutlardaki parçacıkları bloke etmeye ve yakalamaya devam ederek, kademeli olarak belirli gözeneklere sahip bir filtre keki oluştururlar. Filtrasyon ilerledikçe, daha küçük parçacık boyutlarına sahip safsızlıklar kademeli olarak gözenekli diyatomlu toprak filtre yardımcı ortamına girer ve yakalanır. Diatomlu toprak yaklaşık %90 gözenekliliğe ve geniş bir özgül yüzey alanına sahip olduğundan, küçük parçacıklar ve bakteriler filtre yardımcısının iç ve dış gözeneklerine girdiğinde, adsorpsiyon ve diğer nedenlerle sıklıkla tutulurlar; bu da 0,1 μm'ye kadar ince parçacıkların ve bakterilerin uzaklaştırılmasını sağlayarak iyi bir filtreleme etkisi elde edilmesini sağlar. Filtre yardımcısının dozu genellikle tutulan katı kütlenin %1-10'u kadardır. Doz çok yüksek olursa, filtreleme hızının iyileştirilmesini olumsuz etkiler.
Filtreleme etkisi
Diatomit Filtre Yardımcısının filtrasyon etkisi esas olarak aşağıdaki üç işlem yoluyla sağlanır:
1. Tarama etkisi
Bu, yüzey filtrasyon etkisidir; sıvı diyatomlu topraktan geçerken, diyatomlu toprağın gözenekleri, safsızlık parçacıklarının boyutundan daha küçüktür, bu nedenle safsızlık parçacıkları geçemez ve tutulur. Bu etkiye eleme denir. Aslında, filtre kekinin yüzeyi, eşdeğer ortalama gözenek boyutuna sahip bir elek yüzeyi olarak düşünülebilir. Katı parçacıkların çapı, diyatomlu toprağın gözenek çapından daha az (veya biraz daha az) olmadığında, katı parçacıklar süspansiyondan "elenerek" yüzey filtrasyonunda rol oynar.
2. Derinlik etkisi
Derinlik etkisi, derin filtrasyonun tutma etkisidir. Derin filtrasyonda, ayırma işlemi yalnızca ortamın içinde gerçekleşir. Filtre kekinin yüzeyinden geçen daha küçük safsızlık parçacıklarının bazıları, diyatomlu toprak içindeki kıvrımlı mikro gözenekli kanallar ve filtre kekinin içindeki daha küçük gözenekler tarafından engellenir. Bu parçacıklar genellikle diyatomlu topraktaki mikro gözeneklerden daha küçüktür. Parçacıklar kanalın duvarına çarptığında, sıvı akışından ayrılmaları mümkün olur. Ancak, bunu başarabilmeleri, parçacıkların atalet kuvveti ve direnci arasındaki dengeye bağlıdır. Bu yakalama ve eleme eylemi doğası gereği benzerdir ve mekanik etkiye aittir. Katı parçacıkları filtreleme yeteneği temelde yalnızca katı parçacıkların ve gözeneklerin göreceli boyutu ve şekliyle ilgilidir.
3. Adsorpsiyon etkisi
Adsorpsiyon etkisi, yukarıda bahsedilen iki filtreleme mekanizmasından tamamen farklıdır ve bu etki aslında elektrokinetik çekim olarak görülebilir; bu da esas olarak katı parçacıkların ve diyatomlu toprağın yüzey özelliklerine bağlıdır. Küçük iç gözeneklere sahip parçacıklar gözenekli diyatomlu toprağın yüzeyiyle çarpıştığında, zıt yükler tarafından çekilirler veya parçacıklar arasındaki karşılıklı çekim yoluyla zincir kümeleri oluşturarak diyatomlu toprağa yapışırlar; bunların hepsi adsorpsiyona aittir. Adsorpsiyon etkisi ilk ikisinden daha karmaşıktır ve genel olarak daha küçük gözenek çapına sahip katı parçacıkların tutulmasının nedeninin esas olarak şunlardan kaynaklandığı düşünülmektedir:
(1) Kalıcı dipol etkileşimleri, indüklenmiş dipol etkileşimleri ve anlık dipol etkileşimleri dahil olmak üzere moleküller arası kuvvetler (van der Waals çekimi olarak da bilinir);
(2) Zeta potansiyelinin varlığı;
(3) İyon değişim süreci.
Yayın tarihi: 01.08.2024