一、离心沉降分离的原理,是利用悬浮液或固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点,在离心力场的作用下迅速沉降分层,实现液-固分离目的。离心甩干机分离性能的重要指标是分离因数,它表示被分离物料在转鼓内所受的离心力与其重力的比值,分离因数越大,通常分离也越迅速,分离效果越好。
二、在实验室我们选用了转速4000 r/min,回转半径0.1m,分离因素2000的电动甩干机分离菌丝废水。取菌丝废水(SS值为20000mg/L)放入离心试管中,置于甩干机内,开启电源,运行40S后关机,测定离心清液的SS浓度;另取相同浓度的菌丝废水加入所选絮凝剂,令其水中浓度达到絮凝效果,搅拌后以同样操作进行实验,并测定离心清液SS浓度。
三、本实验用分离因素为2000的甩干机,实验结果表明,用甩干机处理菌丝废水是可行的,只要分离因素足够或加入絮凝剂,完全可以通过直接使用离心法处理菌丝废水,实现达标排放。在实验过程中加入絮凝剂的作用,是由于废水中存在微细的菌丝废水和其他杂质,由于同性相斥,不易凝聚成大颗粒,以本身重量产生沉降非常困难,因而会形成较为稳定的悬浊液,若能利用与悬浮微粒带相反电荷的化学药剂吸附中和这些微粒表面上的电荷,使表面电位减少,胶体微粒的稳定状态因此被破坏而发生凝集而加速沉降。
超高速甩干机的几种分离方法:
A.差速离心:逐次增加离心力,每次可沉降样品溶液中的一些组份。
差速离心是一种最常用的方法。在这种方法中,离心管在开始时装满了均一的样品溶液。通过在一定速度下一定时间的离心后,就可得到两个部份:沉淀和上清液。
通常在第一次离心时把大部分不需要的大粒子沉降去掉。这时所需的组份大部分仍留在上清液中。然后将收集到的上清液以更高速度离心,把所需的粒子沉积下来。离心的时间要选择得当,使大部份不需要的更小的粒子仍留在上清液中。对于得到的沉淀和上清液可以进行进一步的离心,直到达到所需要的分离纯度为止。
甩干机差速离心的特点是操作简单,但分离纯度不高。
B.密度梯度离心法:可以同时使样品中几个或全部组份分离,具有很好的分辨率。
(1)速率区带法(ratezonal):
根据样品中不同粒子所具有的不同的尺寸大小及沉降速度(S)。大致步骤如下:
在离心管中装入密度梯度溶液,溶液的密度从离心管顶部至底部逐渐增加(正梯度)。
将所需分离的样品小心地加至密度梯度溶液的顶部。样品在梯度溶液表面形成一负梯度。
由于不同大小的粒子在离心力作用下,在梯度中移动的速度不一样,所以经过离心后会形成几条分开的样品区带。
注意:样品粒子的密度必须大于梯度液注中任一点的密度。离心过程必须在区带到达管子底部前停止。
(2) 甩干机等密度离心法(isopycnic):
根据粒子的不同密度来分离。离心过程中,粒子会移至与它本身密度相同的地方形成区带。
密度样度的选择要使梯度的范围包括所有待分离粒子的密度。样品可以在密度梯度液粒上面或均匀分布在密度梯度中。经离心后,样品粒子达到它们的平衡点。www.cn-dk77.com
注意: 甩干机平衡后粒子的分离完全由其密度决定,与时间无关,此时再改变离心转速,只能改变区带的相对位置。 |