硅藻土助濾劑主要通過(guò)下列三種作用將懸浮在液體中的固體雜質(zhì)粒子截留在介質(zhì)的表面及溝道當(dāng)中,從而達(dá)到固液分離的目的:
一、篩分作用 這是一種表面過(guò)濾作用,當(dāng)流體流經(jīng)硅藻土?xí)r,硅藻土的孔隙小于雜質(zhì)粒子的粒徑,這樣雜質(zhì)粒子不能通過(guò)而被截留下來(lái),這種作用被稱之為篩分作用。實(shí)際上可以把濾餅的表面看成是一個(gè)具有等效平均孔徑的篩面,當(dāng)固體粒子的直徑不小于(或略小于)硅藻土孔隙直徑時(shí),固體粒子便會(huì)從懸浮液中“篩分”出來(lái),起到表面過(guò)濾的作用。
二、深度效應(yīng) 深度效應(yīng)是深層過(guò)濾的阻留作用。在深層過(guò)濾時(shí),分離過(guò)程只發(fā)生在介質(zhì)的“內(nèi)部”,部分穿過(guò)濾餅表面的比較小的雜質(zhì)粒子,被硅藻土內(nèi)部而曲折的微孔溝道和濾餅內(nèi)部更細(xì)小的孔隙所阻留,這種微粒往往小于硅藻土的微孔,當(dāng)微粒撞到通道的壁上時(shí),這就有可能脫離液流,但它是否能達(dá)到這一點(diǎn),決定于微粒受到的慣性力和阻力的平衡,這種截留與篩分作用在性質(zhì)上是類似的,都屬于機(jī)械作用。濾除固體粒子的能力基本上僅與固體粒子和孔隙的相對(duì)大小及形狀有關(guān)。
三、吸附作用 吸附作用與以上兩種過(guò)濾機(jī)理截然不同,這一作用實(shí)際上也可以看成是動(dòng)電吸引作用,它主要取決于固體粒子與硅藻土本身的表面性質(zhì)。當(dāng)那些硅藻土內(nèi)部孔隙還小的顆粒碰撞在多孔硅藻土內(nèi)部表面上時(shí),被相反電荷所吸引,還有一種是粒子間的相互吸引形成鏈團(tuán)而粘附在硅藻土上,這些都屬于吸附作用,吸附作用比前兩種作用復(fù)雜,一般認(rèn)為,比孔隙直徑小的固體微粒之所以被截留,主要是由于:(1)分子間力(也叫做范德華吸引力),包括偶極作用、誘導(dǎo)偶極作用和瞬間偶極作用;(2)Zeta電位的存在;(3)離子交換過(guò)程
從以上三種作用看,在懸浮液的凈壓過(guò)濾過(guò)程中,采用松散顆粒狀的硅藻土助濾劑作為過(guò)濾介質(zhì),主要是為過(guò)濾介質(zhì)層即濾餅提供盡可能多的孔隙,以及形成的孔的間隔層,使懸浮液由此隔閡層的小孔中通過(guò),將懸浮在液體中的固體雜質(zhì)粒子截留在此介質(zhì)的表面及溝道之中,從而使固液達(dá)到分離的目的。