絮凝剂:它们是如何工作的?为什么?
这是Bill Hancock的客座文章Zeroday企业
絮凝剂是如何起作用的?为什么?
你有没有想过絮凝剂在胶体(小颗粒)水平上是如何工作的?
絮凝剂增强,并且通常需要使可能的固液分离从浑浊到高百分比的固体在水中。通常,水中的固体颗粒大小具有广泛的正态分布,并以无机和有机为基础。如果这些颗粒比水的密度大,如果给它们足够的时间,它们就会沉到容器的底部;然而,许多更小、更轻的颗粒仍然悬浮(想象一个浑浊的泥坑,似乎在活动中旋转),比典型的停留时间长得多。这是因为这些颗粒或胶体足够小,可以在外力(包括布朗运动(与水分子的相互作用)、热流、分散的表面电荷等)下保持悬浮状态。这些是最难处理的颗粒,因为它们很细,不容易快速沉降。
除非颗粒均匀粗糙(取决于水的化学条件和相对固体和水的密度,粗颗粒可被认为大于100目或大于210微米),并在重力作用下迅速沉降,否则絮凝剂需要将多个颗粒聚集在一起,成为“絮凝体”,这是伪大颗粒。加入絮凝剂!
从尼龙、聚乙烯塑料、聚四氟乙烯、淀粉到氨基酸,聚合物是无处不在的材料。絮凝剂属于水溶性聚合物类,因此它们完全溶于水。这些是基于功能基团的丙烯酰胺,使聚合物易于化学吸附到颗粒上。这些聚合物非常长(从角度来看,如果你将絮凝剂分子的直径扩大到1英寸,其总长度将达到1.25英里长!)当絮凝剂分子溶解在水中时,这些分子链(绳子)可以自由地展开和膨胀,但由于随机布朗运动和水热流效应,它们永远不会完全线性。
实际上,这些絮凝剂绳索将颗粒聚集在一起。由于聚合物链非常长,这些聚合物将多个胶体和粗颗粒聚集在一起。当这些絮凝集料继续混合时,聚合物绳继续将颗粒集料拉成更紧密、密度更大的絮凝体,这使得颗粒更容易沉降。较大的絮凝体更容易过滤、离心和在溶解气浮装置中漂浮。
随附的动画视频展示了这一过程的简单可视化演示。该动画显示了“凝固”的初始步骤,其中添加了短的阳离子(正电荷)聚合物絮凝剂,以部分中和排斥颗粒负电荷,并诱导胶体颗粒的针状絮凝聚集。然后絮凝剂分子“套索”和絮凝成更大的絮凝。
Bill Hancock是国际公认的矿物加工技术、技术营销管理和水处理方面的专家。汉考克创立并拥有Zeroday企业该公司提供化学混合饲料系统,LTM导电浆液面监测探头,蠕动软管和管泵,混合器和絮凝剂和混凝剂化学品。他还创立了阿尔戈号咨询技术和技术营销咨询业务,专注于为采矿业提供矿物加工、水处理和技术营销咨询服务。