絮凝過程形態(tài)學(xué)分析方法的應(yīng)用.pdf

1、該文結(jié)合分形理論以及學(xué)者Witten、Menkin等提出的數(shù)種分形絮凝體的動(dòng)力學(xué)生長模型,設(shè)計(jì)了大量的混凝沉淀靜態(tài)實(shí)驗(yàn)來研究絮凝體的形態(tài)特征,并利用學(xué)者J.Gregory提出的根據(jù)絮凝體的投影面積和最大長度的函數(shù)關(guān)系求解絮凝體分形維數(shù)的方法,計(jì)算了各種不同混凝條件下產(chǎn)生的絮凝體的分形維數(shù).同時(shí)結(jié)合Smoluchowski(斯摩爾魯沖斯基)提出的絮凝動(dòng)力學(xué)模型,在以往建立的絮凝體聚合球體(CS)假定基礎(chǔ)上,應(yīng)用分形理論,提出聚合分形球體(

2、CFS)假定方法,并由此推出了描述分形絮凝體特性的基本公式,以及分形絮凝體之間的碰撞頻率函數(shù)計(jì)算公式.首先單純以粒徑為76μm以下的粘土顆粒配制懸浮液作為原水水樣,通過設(shè)計(jì)不同混凝劑種類及不同混凝條件下的混凝沉淀實(shí)驗(yàn),來觀察實(shí)驗(yàn)過程中形成的絮凝體的形態(tài)特征并拍攝其電鏡照片,然后根據(jù)絮凝體電鏡照片來測算絮凝體的分形維數(shù).最后,我們還將絮凝體分形技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)強(qiáng)化方法處理水中有機(jī)污染物中進(jìn)行研究.實(shí)驗(yàn)中采用受到有機(jī)物污染的東湖水作為原水,原

3、水濁度為19.4mg/L,化學(xué)需氧量COD為90.8mg/L,單獨(dú)采用PAC作為混凝劑進(jìn)行混凝攪拌實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,最佳投藥量(PAC為5.0mg/L)條件下生成的絮凝體的分形維數(shù)為1.81,投藥量不足(PAC為1.0mg/L)時(shí)為1.74,投藥量過多(PAC為7.0mg/L)時(shí)為1.44.這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和前面的結(jié)論還比較吻合.當(dāng)PAC投加量為5.0mg/L并采用CaCl<,2>為助凝劑時(shí),若先投加PAC再投加CaCl<,2>,混凝效果最好