ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Понятие о быстрой и медленной коагуляции из "Очистка воды коагулянтами" В общем случае скорость коагуляции системы зависит от концентрации электролита, определяющей степень устойчивости частиц и эффективность их взаимных столкновений. Эта зависимость выражается графиком, показанным на рис. V.l. При малых концентрациях электролита с эффективность соударений частиц т. е. отношение числа столкновений, окончившихся слипанием, к общему числу столкновений, близка к нулю. По мере роста с скорость коагуляции v увеличивается, однако еще не все столкновения эффективны (0 il5 l). Такую коагуляцию называют медленной [12]. При ij = 1 энергетический барьер между сталкивающимися частицами исчезает и наступает быстрая коагуляция — все столкновения частиц заканчиваются образованием агрегатов. [c.128] Теория Смолуховского рассматривает одновременное столкновение лишь двух частиц и не учитывает возможность коллективных взаимодействий, возрастающую с увеличением исходной концентрации частиц и объема образующихся агрегатов [18, 19 (стр. 393)]. Тем не менее она находит экспериментальное подтверждение [20 (стр. 262), 21, 22]. [c.129] Фукс [23] дал позднее теоретическое истолкование коэффициента г ), объяснив медленную коагуляцию аэрозолей как следствие остаточного энергетического барьера, высота которого тем больше, чем крупнее агрегаты частиц. Дерягин [24—27] успешно перенес эти представления на область лиофобных золей. [c.129] Частным случаем ортокинетической коагуляции является гравитационная коагуляция, протекающая вследствие разницы в скоростях осаждения частиц полидисперсной системы. В результате гравитационной коагуляции образуются дождевые капли и снежные хлопья. Немаловажное значение она имеет и в процессах разделения суспензий отстаиванием (см. гл. VI). [c.130] Ио — начальная концентрация соответственно крупных и мелких частиц. [c.130] Результаты расчетов показывают, что выражение в квадратных скобках уравнения (У.7) приводит к существенному отклонению от уравнения Смолуховского при значениях кг и к более десяти. [c.130] Экспериментальная проверка теории Мюллера дала положительные результаты [19 (стр. 402), 29]. В таблице приведены значения констант коагуляции частиц бидисперсных аэрозолей, подсчитанные Фуксом [20, стр. 266] по уравнениям Мюллера. [c.130] Из результатов расчетов видно, какое большое влияние на скорость коагуляции системы оказывает распределение частиц по размерам. Забегая несколько вперед, отметим, что особенно велика роль степени нолидисперсности системы при коагуляции в условиях турбулентного перемешивания. Так, Самыгин и др. [30] установили, что скорость объединения относительно мелких (7—11 мкм) частиц с более крупными (- 60 мкм) в турбулентном потоке может быть па несколько порядков выше, чем скорость объединения только мелких. Авторы объясняют это различием в механизме встречи частиц — инерционном в случае полидисперсной системы и диффузионном в случае монодиснерсной. [c.131] Для того чтобы правильно предсказать ход коагуляции, необходимо знать исходное распределение частиц по размерам и решить задачу об изменении этого распределения во времени. [c.131] При броуновской коагуляции частиц, мало отличающихся по размерам, ядро уравнения — коэффициент А (V, со) — может быть принято постоянным и уравнение (У.8) решается довольно просто. В случае же коагуляции в турбулентном потоке решение уравнения сильно затруднено. [c.132] Вместе с тем в очистке воды нас в первую очередь интересует коагуляция в турбулентном потоке, как имеющая наиболее важное практическое значение. Знание закономерностей такой коагуляции позволяет ответить на вопросы каково распределение по размерам хлопьев коагулированной взвеси после завершения коагуляции когда и с какой интенсивностью следует перемешивать воду с раствором коагулянта, чтобы добиться наилучших результатов очистки тсакие требования должны быть предъявлены к конструкции смесительных бассейнов и сооружений для удаления взвеси в осадок. [c.132] Прежде чем перейти к рассмотрению этих сложных вопросов, необходимо, хотя бы в первом приближении, оценить величину такого критического размера коагулирующих частиц, который соответствует переходу перикинетической стадии коагуляции в ортокинетическую. [c.132] Вернуться к основной статье