Πρόβλημα: Απομάκρυνση κολλοειδών σωματιδίων ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ Πρόβλημα: Απομάκρυνση κολλοειδών σωματιδίων Θεμελιώδες χαρακτηριστικό των κολλοειδών συστημάτων είναι η διασπορά: 10-9 - 10-6 m (1nm - 1μm)
Νερό: ρf=1.000 kg/m3, η=1x103 kg/m.s, Κατακάθιση Νόμο του Stokes dst2(ρs – ρf)g ust = ---------------- 18η h dst2(ρs – ρf)g --- = ---------------- t 18η Ασβεστίτης: ρs=2.700 kg/m3 Νερό: ρf=1.000 kg/m3, η=1x103 kg/m.s, Ύψος κατακάθισης: h=0,4m D, μm D, nm Χρόνος κατακάθισης 10 10.000 1h 12min 5 5.000 4h 48min 1 1000 5 ημέρες 0,5 500 20 ημέρες 0,1 100 1 χρόνος 135 ημέρες 0,05 50 5 χρόνια 174 ημέρες 18hη t = ---------------- dst2(ρs – ρf)g
ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ-ΘΡΟΜΒΩΣΗ-ΚPOΚIΔΩΣH Συσσωμάτωση, θρόμβωση ή κροκίδωση είναι η διεργασία κατά την οποία πολύ μικρά σωματίδια αιωρούμενα εντός διαλύματος (κολλοειδή), συναθροίζονται σε ομάδες (συσσωματώματα, θρόμβους ή κροκίδες). αύξηση του μεγέθους των στερεών έτσι ώστε σύμφωνα με τον νόμο του Stoke's να αναπτυχθεί μεγαλύτερη ταχύτητα καθίζησης και διαχωρισμό με καθίζηση εύκολο πλέον διαχωρισμό των πολύ λεπτών σωματιδίων από το υδατικό τους αιώρημα.
Διάγραμμα ενεργειακών δυνάμεων κατά την προσέγγιση δυο σωματιδίων Απωστικές ηλεκτροστατικές δυνάμεις Άθροισμα δυνάμεων Διασπορά - - Ελκτικές δυνάμεις van der Waals
Διάγραμμα ενεργειακών δυνάμεων κατά την προσέγγιση δυο σωματιδίων Απωστικές ηλεκτροστατικές δυνάμεις Συσσωμάτωση Άθροισμα δυνάμεων - Al3+ - Al3+ Ελκτικές δυνάμεις van der Waals
+ - - Διάγραμμα ενεργειακών δυνάμεων κατά την προσέγγιση δυο σωματιδίων Κροκίδωση - -
Κροκίδωση Μηχανισμοί κροκίδωσης σωματίδια + πολυηλεκτρολύτης κροκίδες Ηλεκτροστατικών μπαλωμάτων Γεφυρών
Πειραματικη διαδικασία Αιώρημα μπεντονίτη: [Si4Al2O10(OH)2]∙mH2O ~3.5 %w/v Πολυαιθυλενοξείδιο: ΜΒ 8.000.000 g/mol, διάλυμα 0,1%w/v Αιθυλενοξείδιο Η+ Η2Ο Η+ + ΟΗ- Η+ Ισχυρή ανάδευση Πορεία της κροκίδωση
Βιομηχανική συσκευή κροκίδωσης Είσοδος τροφοδοσίας Τροφοδοσία κροκιδωτικού Κόσκινο Υπερχείλιση Τσουγκράνα