Флокуляция скорость

Флокуляция широко используется для осаждения суспензий и золей, особенно при очистке природных и сточных вод. Сточные воды горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, а также промышленности строительных материалов, бумажных и текстильных фабрик содержат очень тонкие суспензии различных веществ, которые не осаждаются в отстойниках даже за несколько суток. Применение флокулянтов, т. е. веществ, вызывающих флокуляцию, позволяет увеличить скорость осветления сточных вод в 5—10 раз. Для обеспечения эффективной очистки целесообразно вводить флокулян-ты вместе с неорганическими электролитами — коагулянтами. [c.265]

Таким образом, скорость процесса разделения водонефтяных эмульсий в отстойнике определяется осаждением взвешенных капель и их коалесценцией. На скорости этих процессов влияют температура подогрева разделяемой эмульсии и добавляемые в нефть реагенты — деэмульгаторы. К управляющим параметрам можно отнести и химические вещества, называемые флокулянтами [36, 37]. Они так же, как и деэмульгаторы, способствуют коагуляции (или флокуляции) диспергированных капель, т. е. объединению их в группы, что в свою очередь приводит к ускорению процесса коалесценции. На скорость процесса коалесценции можно влиять и другими способами применением электрических полей [4—6], коалесцирующих фильтров [38], ультразвука [39, 40], магнитных полей [41] и др. Однако из всех этих способов при подготовке нефти применяют в основном только электрические поля и реже — коалесцирующие фильтры. [c.26]

Методом вискозиметрии можно определить толщину сорбционно-сольватного слоя на поверхности дисперсных частиц в НДС. Рассматриваемый метод позволяет оценивать изменение объемов частиц нефтяной дисперсной системы вследствие образования сорбционно-сольватного слоя. Метод основан на определении кажущегося объема дисперсной фазы НДС с применением уравнения Эйнштейна для вязкости дисперсий жестких сферических частиц в ньютоновской жидкости. Необходимым условием использования данного метода является ньютоновское поведение системы 78], обеспечивающее независимость поведения частиц дисперсной фазы, отсутствие флокуляции и другие подобные нежелательные эффекты. Можно предположить, что указанные условия обеспечиваются в достаточной степени при высоких скоростях сдвига, когда структура дисперсной фазы практически разрушается и за основу вычислений принимается вязкость дисперсной системы в этом состоянии. Таким образом, решающий вклад в вязкость системы будут оказывать форма и концентрация частиц. Авторы некоторых работ показывают, что классическое уравнение Эйнштейна не применимо ко многим наполненным системам [79, 80]. В подобных случаях основная сложность заключается в выборе наиболее подходящего уравнения зависимости вязкости и объема дисперсной фазы [81 -84]. [c.86]

Результирующая энергия взаимодействия V вычислена как функция расстояния между частицами с учетом электрического отталкивания Уд и притяжения за счет сил Ван-дер-Ваальса Уд. Авторами с помощью вычислительной техники было определено значение Ум — высоты энергетического барьера, препятствующего флокуляции. Скорость флокуляции характеризовалась соотношением устойчивости Фукса [136]. [c.123]

Из кинетических исследований 11] также следует, что полимеризация в основном протекает в объеме частицы. Например, в той области, в которой частицы полимера полностью устойчивы к флокуляции, скорость дисперсионной полимеризации не зависит ни от размера их, ни от количества используемого полимерного стабилизатора (определяющего размер частиц) (табл. IV. 1). Последнее едва ли могло быть возможным, если бы полимеризация протекала на поверхности частиц. Кроме того, скорость дисперсионной полимеризации быстро возрастает по мере образования [c.200]

В свежеприготовленных эмульсиях капли под действием диффузии сталкиваются друг с другом, что приводит к флокуляции. Когда скорость коалесценции мала по сравнению со скоростью флокуляции, капли образуют агрегаты прогрессивно возрастающего размера. Далее будет показано более детально, что скорость флокуляции определяется общим уравнением (Смолуховский, 1916, 1917) [c.285]

Определение скорости флокуляции (коагуляции) [c.103]

Ввиду отсутствия резкого перехода от устойчивого состояния систем к неустойчивому, необходимо измерить скорость их флокуляции и сопоставить ее с теоретическими данными. Имеются два хорошо известных экспериментальных метода измерения скорости флокуляции эмульсии — на основе оптических свойств (мутность или рассеивание света) и метод счета частиц. [c.103]

Скорость флокуляции и теория энергетического барьера [c.106]

Согласно теории Смолуховского, константа флокуляции должна быть примерно равна 10 см сек. С другой стороны, если скорость флокуляции выше скорости коалесценции, то число капель к моменту времени т будет равна [c.114]

Для систем, в которых флокуляция и коалесценция протекают со сравнительными скоростями, было выведено кинетическое уравнение, включающее как константу Ко, так и К. [c.115]

Количество коагулянта, необходимого для очистки сточных од, зависит от вида коагулянта, расхода, состава требуемой степени чистки сточных вод и определяется экспериментально. Эффективность процесса флокуляции и его скорость зависят от следующих факторов состава сточных вод и их температуры, интенсивности перемешивания и последовательности введения коагулянтов и флокулянтов. [c.146]

В эмульсиях с довольно широкой областью распределения частиц по размеру любое гравитационное движение (оседание) увеличивает скорость столкновения (ортокинетическая флокуляция). [c.115]

Уравнения (IV.48) и (IV.51) не могут выполняться при низких значениях Р и ь. При этих условиях флокуляция преобладает над дефлокуляцией, т. е. связи между частицами не разрываются, а вместо этого или происходит дополнительная флокуляция и образуются новые связи, или флокулированные частицы сдвигаются ближе друг к другу и образуют более компактные структуры. При критической верхней скорости сдвига все связи будут разрушены, так что уравнение (IV.54) не будет справедливо за этой точкой. Тем не менее оно должно иметь сплу в широкой области условий. [c.225]

При флокуляции капель во вторичном минимуме в эмульсиях М/В силы притяжения слабы, поэтому вязкость в стационарном состоянии не слишком высока. Если прикладывать сдвигающее усилие, вязкость не будет падать очень быстро с увеличением скорости сдвига, потому что кривые потенциальной энергии взаимодействия показывают, что U изменяется медленнее, чем увеличивается о, так как вторичный минимум представляет собой широкую плоскую выемку. [c.253]

Скорость и эффективность процесса флокуляции зависят от состава сточных вод, их температуры, интенсивности перемешивания и последовательности введения коагулянтов и флокулянтов. Дозы флокулянтов принимаются обычно 0,1—10 г/м а в среднем 0,5—1 г/м . Так, применение добавок полиакриламида в концентрации 1 г/м при коагуляции [c.128]

Старение эмульсий приводит к ухудшению их реологических свойств. Вначале капли флокулируют и создают агрегаты, которые внутри своих структур иммобилизуют жидкость непрерывной фазы. При высокой скорости флокуляции наблюдается заметное возрастание вязкости в случае очень низких скоростей сдвига. Этот процесс не может быть изучен при высоких скоростях сдвига из-за разрушения агрегатов, происходящего в результате обратимой природы флокуляции. Коалесценция приводит к уменьшению числа капель на единицу объема эмульсии и к увеличению размеров индивидуальных капель. [c.300]

Гидрофобизующая ориентация в результате адсорбции любого органического поверхностно-активного вещества из углеводородной жидкой среды на поверхности частичек суспензии вызывает стабилизацию их, чем предотвращает агрегирование, особенно, если первоначально частички были гидрофильными нли олеофобными. В водных суспензиях такая гидрофобизация вследствие адсорбции вызывает обратный эффект — рыхлое сцепление (флокуляцию) частичек направленными наружу углеводородными цепями. На принципе флокуляции базируется ряд процессов обогащения полезных ископаемых, она сопутствует флотации и имеет большое значение для повышения скорости оседания суспензий (концентратов) и отфильтровывания от них водной среды. [c.69]

На процесс седиментации может накладываться агрегирование капелек эмульсии, называемое флокуляцией-, флокуляция ведет к увеличению эффективного размера оседающих агрегатов и вследствие этого к увеличению скорости их оседания. В водных системах, в которых значительную роль играет электростатический фактор стабилизации, закономерности флокуляции близки к рассматриваемым в следующем параграфе закономерностям коагуляции гидрозолей и описываются теорией ДЛФО. Как показали исследования последних лет, [c.289]

Как отмечалось в начале этой главы, коллоидные частицы остаются во взвешенном состоянии неопределенно долгое время благодаря своему чрезвычайно малому размеру. Конечные скорости осаждения частицы приобретают только в том случае, если происходит их агрегация. Будучи взвешены в чистой воде, они не могут агломерировать из-за взаимодействия между сильно диффундированными двойными электростатическими слоями. Однако если в суспензию добавить электролит, двойные электростатические слои сжимаются при добавлении достаточного количества электролита коллоидные частицы могут настолько сблизиться, что под влиянием сил притяжения произойдет их слияние в более крупные агрегаты. Это явление известно под названием флокуляции, а наименьшая концентрация электролита, при которой она происходит, называется порогом флокуляции. [c.155]

Имеются серьезные основания утверждать, что степень дисперсности повышается, когда растворы выдерживаются в динамическом состоянии. Так, рис. 5.41 показывает, что эффективная вязкость бентонитовой суспензии повышается при высокой и низкой скоростях сдвига, если эту суспензию выдержать во вращающемся цилиндре при высоких температурах. Увеличение вязкости при высоких скоростях сдвига следует объяснить повышением степени дисперсности более значительное увеличение вязкости при низких скоростях сдвига обусловливается повышением как степени флокуляции, так и степени дисперсности. [c.209]

Флокуляцию проводят для интенсификации процесса образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа с целью повышения скорости их осаждения. Использование флокулянтов позволяет снизить дозы коагулянтов, уменьшить продолжительность процесса коагуляции и повысить скорость осаждения образующихся хлопьев. [c.74]

Аналогично проверяем скорость движения в нижнем сечении камеры флокуляции [c.191]

Скорость в нижнем сечении камеры флокуляции удовлетворяет требованиям [19] (8<8,25< 10 мм/с). [c.191]

Вероятно, по такой причине известь и оксид магния находят широкое применение для удаления кремнезема из воды. Они вызывают флокуляцию коллоидного кремнезема вместе с другими суспендированными или осажденными веществами, связывают и адсорбируют растворимый кремнезем. Согласно Шемякиной [251], приготовленный из магнезита гранулированный оксид магния лучше всего адсорбировал кремнезем при pH 8,5— 9. Вода, предварительно обработанная известью для снижения содержания кремнезема до 0,0002—0,0004 %, пропускалась через фильтрующий слой адсорбента толщиной 1 м. Вначале содержание кремнезема понижалось до 0,00005 %, а затем, после того как слой адсорбента поглощал до 9 масс. °/о кремнезема, его содержание увеличивалось до 0,00015 %. Однако линейная скорость потока составляла только 6 м/ч. Чугунова и Шемякина [252] сообщили, что уровень концентрации кремнезема достигал [c.115]

Если поверхностный потенциал уменьшается или ионные силы увеличиваются (одновременно), то энергетический барьер понижается до значения, сравнимого с величиной кТ, показывая, что система будет подвергаться медленной флокуляции. Переход от высокой стабильности через медленную флокуляцию к быстрой (т. е. к исчезновению потенциального энергетического барьера) является непрерывным, без резкой флокуляцион-ной точки. Поэтому важно рассмотреть зависимость между кривой потенциальной энергии п скоростью флокуляции. При этом надо учитывать, что величина общей энергии является разностью между двумя большими (почти равными) значениями. Следовательно, вычисленная кривая очень чувствительна к игнорированию различных факторов. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных нри медленной коагуляции связано с большими трудностями. Тем не менее, это единственное средство проверки теории стабильности, так как пределы высокой стабильности или быстрой флокуляции являются независимыми переменными. [c.99]

Чтобы сравнить теорию ДЛВО с экспериментальными данными по кинетике флокуляции, необходимо вычислить В для медленной коагуляции как относительное увеличение скорости по сравнению с быстрой коагуляцией и построить график зависимости В от ]g с (где с — концентрация индефферептного коагулирующего электролита в системе). Теоретически и экспериментально показано, что ниже определенной критической концентрации электролита эта зависимость будет прямолинейной (рис. 11.5 и П.6). [c.109]

В третьей статье ван ден Темпель (1953с) приводит экспериментальные данные, полученные путем микроскопического анализа эмульсий масла с плотностью 1,01 г/сл в растворах ПАВ. Оказалось, что эти эмульсии являются умеренно стабильными. Кинетика чистой флокуляции в начальной стадии следовала приблизительно ожидаемой зависимости 1/с линейна от времени т. При добавлении солей двухвалентных катионов увеличение скоростей более эффективно, чем при добавлении одновалентных катионов, анионы же не оказывают влияния. Хотя этот вывод и ожидается из теории двойного слоя, абсолютное значение Kq найдено высоким 10 30 10 сж /сек-, т. е. несмотря на присутствие стабилизатора оно иногда превышало теоретическое значение для быстрой коагуляции. [c.115]

Сривастава и Хейдон (1964), исследуя высокостабильные к коа-лесценцип эмульсии (1%-ный петролейный эфир, диспергированный в 0,1°о-ном бычьем сывороточном альбумине + 0,01 М раствор КС1), смогли измерить скорость флокуляции. Оказалось, что около изо-электрической точки протеина флокуляция нроисходила в течение несколькпх часов при других значениях эмульсии становились полностью диспергированными или некоторое время слабо агрегировали. [c.116]

Достаточно удовлетворительной теории для объяснения неньютоновского течения пока еще не существует. Большинство теорий предлагает объяснения, основанные на реакции флокуляция — дефлоку-ляция, которая регулирует рост агрегатов при низких скоростях сдвига. На эту реакцию влияют как броуновское движение, так и сдвиг, причем значение первого фактора уменьшается, когда возрастает размер частиц и увеличивается скорость сдвига. [c.226]

Ван ден Темпель (1963) и де Врис (1963) также рассматривали влияние процесса флокуляция — дефлокуляция на вязкость эмульсий. Однако в отличие от Гудива, Джиллеспи и других исследователей они связывали это влияние с кинетикой агрегации капель, а не со скоростью образования связей. Согласно Смолуховскому, частота столкновений между агрегатами различного размера, вызванных броуновским движением, выражается как [c.231]

С другой стороны, эмульсии В/М имеют высокие вязкости в стационарном состоянии при очень низких скоростях сдвига, вызванные флокуляцией нри малых разделяющих расстояниях. Например, в опытах по ползучести в вискозиметре с коаксиальными цилиндрами эмульсия В/М (50% 4- 50%) с = 1,4—1,8 мкм имела вязкость в пределах (2,0—2,5) 10 из и модуль упругости 1200—2300 dunj M (Шерман, 1965). [c.253]

Раствор 0,05 %-й концентрации или более слабый вводили пипеткой на поверхность пробы. Затем образец немедленно перемешивали обычным способом, чтобы получить полное смешивание и однородную флокуляцию. В предварйтельных испытаниях использовали реагент в такой дозе, при которой получали хорошо выраженную структуру осадка, но умеренную скорость осаждения. [c.239]

Остановимся далее на другой характерной биологической особенности активного ила, связанной с образованием крупномасштабных частиц — хлопьев активного ила. Наличие хлопьев, внутри которых перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, в большинстве практических случаев определяет лимитирующую фазу процесса биологической очистки. Так, при дефиците кислорода внутри хлопьев ила происходит снижение скорости развития бактерий, образование анаэробных, нитчатых форм, что приводит к резкому изменению качества ила, его вспуханию . Размер и структура хлопьев активного ила зависят от многих факторов, включая физиолого-биохимические характеристики ила, условия его агрегации и флокуляции, а также режима перемешпвания и аэрации среды. Турбулизация среды способствует разрушению хлопьев, что, с одной стороны, улучшает условия транспорта кислорода и субстрата к клеткам, а с другой,— ухудшает условия седиментации ила, способствует увеличению илового индекса и снижает качество биоочистки. Указанное противоречие можно преодолеть введением после стадии аэрирования стадии флокуляции, обеспечивающей образование хлопьев активного ила перед подачей его в отстойник. Устойчивый в турбулентном потоке размер хлопьев будет соответствовать масштабу турбулентности 1-а [c.226]

Функциональная зависимость 0(1—0) достигает максимума при 0 = 0,5. При меньших значениях 0 скорость флокуляции н размер устойчивых хлопьев уменьшаются. При больших значениях 0(0 il) флокуляция не наступает. Однако кроме мости-кообразования адсорбированные макроионы могут уменьшать устойчивость коллоидных растворов, что обусловлено снижением заряда и потенциала частиц [37]. До сих пор неясно, какой из этих механизмов является определяющим в тех или иных конкретных условиях [38]. Как правило, наиболее эффективны такие флокулянты, как полнэлектролиты, макроионы которых имеют заряд, противоположный заряду частиц дисперсной фазы [39]. [c.31]

Для увеличения производительности колонны был предложен способ флокуляции высокодисперсной твердой фазы суспензии высокополимерными флокулянтами [56, 57, 58]. При этом образуются сравнительно крупные хлопьевидные агрегаты, скорость осаждения которых в несколько раз выше, чем отдельных частиц. Механизм агрегации мелких частиц суспензии высокополимерньши флокулянтами состоит, в том, что длинные, извилистые молекулы высокополимерного вещества своими активными центрами адсорбируются на отдельных частицах твердой фазы,-стягивая, их между собой. В отличие от, электролитной агрегации образуется высокопористая, рыхлая структура хлопьевидного агрегата, которая легко проницаема жидкостью. Раствор флокулянта вместе с суспензией, подается в конусную воронку с мешалкой, расположенную [c.68]