混凝過程中流體力化學(xué)機(jī)理的研究.pdf

1、本論文在綜合國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)混凝過程中的流體動(dòng)力條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及其對(duì)流體力化學(xué)的機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　流體動(dòng)力條件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：最佳的流體動(dòng)力條件受到混凝劑的種類及其投入量、原水濁度、膠體顆粒性質(zhì)等的影響。在混凝劑的種類及其投入量方面：無機(jī)混凝劑AlCl3所需的最佳流體剪切速度相對(duì)于有機(jī)混凝劑PAM的總是較小，但在剪切時(shí)間沒有明顯區(qū)別。且混凝劑（無機(jī)或有機(jī)）投入量越多，最佳的流體剪切速度、剪切時(shí)間均稍微下降。原水濁度

2、方面：最佳的流體剪切速度隨著原水濁度的增大而出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，但最佳的剪切時(shí)間呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。膠體性質(zhì)方面：高嶺土和腐殖酸懸濁液的最佳流體剪切速度無明顯差別。但在剪切時(shí)間上存在很大差別，高嶺土懸濁液時(shí)，隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，出水濁度降低幅度較大，超過某一值時(shí)，出水濁度增高。而腐殖酸懸濁液隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，TOC降低幅度很小。在混凝劑的種類及其投入量、原水濁度、膠體性質(zhì)與流場(chǎng)分布的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，單層平直槳葉攪拌器產(chǎn)生均勻分布的二次流場(chǎng)，使顆粒間

3、的碰撞頻率大大增多，因此混凝效果明顯優(yōu)于磁力攪拌器。
　　Al-Ferron逐時(shí)絡(luò)合比色法實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著流體剪切速度的增大，Al3+的水解產(chǎn)物形態(tài)分布發(fā)生變化，Alb含量增多、Alc含量顯著降低。基于 Al3+的“雙水解模型”和“連續(xù)模型”，提出流體動(dòng)力影響Al3+的水解產(chǎn)物形態(tài)模型——“雙水解連續(xù)”模型。
　　Zeta電位結(jié)果顯示，流體剪切速度越大，膠體顆粒的動(dòng)電位值也隨著增大。但在流體剪切時(shí)間方面，AlCl3低投入量

4、時(shí)，隨著剪切時(shí)間的延長(zhǎng)，膠體的動(dòng)電位值呈現(xiàn)增大趨勢(shì)。而高投入量時(shí)，膠體動(dòng)電位值受到剪切時(shí)間的影響較小。通過流體動(dòng)力影響膠體顆粒動(dòng)電位的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出流體動(dòng)力影響膠體顆粒水化膜變形的模型，當(dāng)流體動(dòng)力使膠體顆粒水化膜變薄甚至破裂，此流體動(dòng)力稱為“劈開壓力”。
　　基于流體力化學(xué)的機(jī)理分析，明確定義了混凝中的流體力化學(xué)，即適當(dāng)?shù)牧黧w動(dòng)力條件能夠促進(jìn)或加快混凝劑的擴(kuò)散混合、混凝劑的水解、混凝劑及其水解產(chǎn)物與膠體顆粒的作用、顆粒（或絮體）的