在电凝后的絮凝阶段，磁力搅拌器以特定的低转速运行，以创造精确的流体动力学环境。
虽然高速混合用于化学反应，但絮凝需要温和、受控的速度梯度（通常约为 40 rpm）。这种特定的速度可以促使电解过程中产生的微小颗粒碰撞并附着在污染物上，形成更大的聚集体（絮凝体），同时又不会产生足以撕裂这些脆弱结构的湍流。
絮凝的有效性取决于力的精妙平衡：搅拌必须足以诱导颗粒碰撞，但又必须足够温和，以防止剪切力破坏新形成的絮凝体。
颗粒聚集的物理学
促进必要的碰撞
电凝会将微小的混凝剂颗粒释放到水中。为了使这些颗粒净化水，它们必须与污染物发生物理接触。
克服距离
没有外部能量，这些颗粒将保持悬浮和分离。磁力搅拌器引入了动能，迫使颗粒移动并相互碰撞。
形成可沉降的絮凝体
随着这些碰撞的发生，颗粒聚集形成称为絮凝体的较大团块。增加这些絮凝体的大小是主要目标，因为较大的团块沉降速度更快，更容易与净化后的水分离。
控制速度的关键作用
速度梯度（G 值）
搅拌器的技术目的是提供特定的“速度梯度”，通常称为 G 值。该值表示相对于流体体积的混合强度。
为什么特定的速度很重要
选择特定的速度，例如40 rpm，是为了优化此 G 值。此速度提供了足够的流体运动，可最大化颗粒相互碰撞的概率。
与反应混合的对比
区分此阶段与一般化学混合很重要。虽然实验室搅拌器可能以1000 rpm运行以消除浓度梯度并加速初始混合阶段的反应，但如此高的速度在絮凝过程中具有破坏性。
理解权衡：剪切与生长
剪切力的危险
如果转速过高，搅拌器将起到混合器的作用，而不是聚集器的作用。高速会在液体中产生强烈的剪切力。
剪切引起的断裂
这些剪切力会剥离颗粒，使其脱离正在生长的絮凝体。如果剪切力超过将絮凝体结合在一起的键的强度，聚集体就会破裂。
对沉降的影响
一旦絮凝体因过度搅拌而破裂，它们就会恢复到较小的尺寸，无法有效沉降。这直接降低了后续沉降过程的效率，使污染物悬浮在水中。
混合不足的风险
相反，如果速度太低，颗粒将不会足够频繁地碰撞。絮凝体永远不会长得足够大以有效沉降出溶液。
优化您的工艺策略
为了最大化水处理工艺的效率，您必须根据处理的具体阶段调整搅拌强度。
- 如果您的主要重点是初始化学反应：使用高速（例如 1000 rpm）以确保均匀混合并消除热或浓度梯度。
- 如果您的主要重点是絮凝生长和分离：将速度显著降低（例如 40 rpm），以促进聚集同时避免剪切引起的断裂。
通过将转速视为一个精确的变量而不是二元设置，您可以确保有效污染物分离所需的物理稳定性。
总结表：
| 混合阶段 | 典型速度 (RPM) | 主要目标 | 物理结果 |
|---|---|---|---|
| 电凝 | 高 (800 - 1000+) | 化学反应 | 混凝剂的均匀分布 |
| 絮凝 | 低 (20 - 40) | 颗粒聚集 | 形成大而可沉降的絮凝体 |
| 过高速度 | > 100 RPM | 高剪切力 | 絮凝体破裂和沉降不良 |
| 速度不足 | < 10 RPM | 碰撞率低 | 聚集体生长极少 |
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参考文献
- Emily K. Maher, Patrick J. McNamara. Removal of Estrogenic Compounds from Water Via Energy Efficient Sequential Electrocoagulation-Electrooxidation. DOI: 10.1089/ees.2019.0335
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
