Еще в 20—30-х годах исследователи придавали значение важному свойству способа пневматического перемешивания воды, обработанной коагулянтами — отделению заметных количеств углекислоты [70, 71].[ ...]
При распылении воздуха через пористые перегородки размер образующихся пузырьков равен 2,5—3,0 мм, и скорость их подъема может быть принята для расчетов в пределах 30—35 см/сек. Согласно расчету, выполненному нами в соответствии с рекомендациями Кэмпа [79], максимальный скоростной градиент вблизи поверхности поднимающегося с такой скоростью пузырька имеет порядок 2-103 сек 1.[ ...]
Роль пузырьков воздуха как центров хлопьеобразования в коагулирующей системе объясняется, в первую очередь, налипанием твердых частиц вследствие самопроизвольного стремления системы к уменьшению потенциальной энергии. Работа закрепления твердых частиц на поверхности пузырьков определяется поверхностным натяжением, краевым углом смачивания и размерами (кривизной поверхности) пузырьков (см. гл. VI). Причем работа закрепления большой частицы на малом пузырьке воздуха уменьшается с уменьшением размера частицы [78, 80].[ ...]
Процесс образования аэрофлокул и кинетику коагуляции гидрозолей на поверхности газовых пузырьков исследовали Штарк [81], Геллер и Петерс [82, 83]. Установлено, в частности, что резкое увеличение скорости коагуляции золя гетита [а- ЕеООН] с ростом поверхности раздела вода — воздух является следствием поверхностной коагуляции. Исходя из предположения, что сгущение частиц золя на поверхности пузырьков подчиняется уравнению адсорбции Лэнгмюра, авторы [82, 83] получили выражение для описания кинетики поверхностной коагуляции и подтвердили его справедливость экспериментально.[ ...]
При подъеме пузырьков, помимо их прямого соприкосновения с частицами твердой фазы, происходит подсос частиц в кормовую зону пузырьков. Как показывает киносъемка, сталкиваясь с пузырьками, частицы скользят по их поверхности вниз и закрепляются в нижней полусфере. На захват частиц пузырьками воздуха заметное влияние оказывает электрическое поле, возникающее вокруг пузырьков при их подъеме [84—86].[ ...]
По приведенным выражениям можно проследить влияние условий аэрации на конечные результаты. Изменение температуры оказывает двойное действие: уменьшает параметр cs, в результате чего возрастает движущая сила десорбции (ст — cs), и увеличивает скорость газопереноса вследствие снижения сопротивления пленки и увеличения коэффициента диффузии.[ ...]
По данным Хатчисона и Шервуда [90], коэффициент десорбции углекислоты К2 в уравнении (VIII.6) с увеличением скорости перемешивания в 10 раз возрастает примерно в 5 раз. Скорость десорбции наиболее велика в первые мгновения после образования пузырька, когда пленка имеет минимальную толщину.[ ...]
Шафер [89] проверил выражение (VIII.7) при аэрации пузырьками воздуха размером 2—8 мм. Величина коэффициента К3 зависела от типа аппарата и интенсивности перемешивания воды. Она возрастала с увеличением поверхности контакта воды с воздухом и температуры. Экспериментально найденная зависимость ст = / (т) описывалась кривой, лежащей на графике между расчетными кривыми для ламинарного и развитого турбулентного режимов.[ ...]
Наши исследования [77] по пневматическому перемешиванию воды после добавления коагулянта показали, что десорбция углекислоты в этих условиях подчиняется несколько иным закономерностям. Чем меньше углекислоты содержала исходная вода до смешения с раствором сернокислого алюминия и чем ниже была доза коагулянта, тем успешнее протекал процесс десорбции С02. Полнота отделения углекислоты определялась не столько движущей силой десорбции (с0 — с5), сколько отношением количества поданного воздуха к количеству углекислоты в воде.[ ...]
В проведенных исследованиях обнаружено важное отличие пневматического перемешивания от механического: несмотря на приблизительно такую же интенсивность перемешивания (по величине скоростного градиента), длительная аэрация воды, обработанной коагулянтом (до 10 мин), не приводила к нарушению тиксотропных свойств коагулированной взвеси. Увеличение плотности взвеси оказалось тем заметнее, чем длительнее была аэрация и короче промежуток времени от момента ввода коагулянта до начала аэрации. При расходе воздуха в размере 20% от количества обрабатываемой маломутной (2—3 мг/л) воды потребность в сульфате алюминия удалось снизить на 30% [1].[ ...]
Вернуться к оглавлению