剪切力場下不同分子量級別腐殖酸鋁鹽絮凝體形態(tài)學(xué)研究.pdf

1、論文以湖泊底泥為原料,采用IHSS推薦方法提純底泥得到天然腐殖酸,通過元素分析(EA)提純的腐殖酸主要由C、O、N、H、S等元素組成,約占總量的98％。采用超濾法對腐殖酸進(jìn)行分子量分級,并進(jìn)行有機(jī)碳質(zhì)量衡算,結(jié)果表明,腐殖酸中分子量大于30000的物質(zhì)最多,約占總量的41%,分子量小于1000的物質(zhì)最少,約占總量的6.7%,分子量為10000～30000、5000～10000、3000～5000、1000～3000這4個級別中物質(zhì)量相差

2、不大,分別約占總量的11.5%、13.3%、11.8%和15.7%。
　　以硫酸鋁作為混凝劑,通過顯微攝影、圖像解析和粒子測速等方法測定鋁鹽絮凝體的粒徑、沉速,計算出相應(yīng)的分形維數(shù)和強(qiáng)度,運(yùn)用分形理論討論了剪切力場下不同分子量級別腐殖酸混凝形成的鋁鹽絮凝體結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明,絮凝體的分形維數(shù)隨腐殖酸分子量的減小而降低,弱酸性(pH=5.0)條件下,分子量大于30kDa、10kDa～30kDa、5kDa～10kDa這3個級別絮凝體分

3、形維數(shù)的范圍分別為1.83～1.94、1.8～1.87、1.74～1.81;而在中性(pH=7.0)條件下,3個級別絮凝體分形維數(shù)分別在1.77～1.78、1.77～1.83、1.71～1.78之間。
　　弱酸性條件下,腐殖酸絮凝體的分形維數(shù)隨鋁鹽投加量的增加呈現(xiàn)先增大后減小,然后再增大并最終穩(wěn)定的趨勢,鋁鹽投加量為0.2mg-Al/mg-TOC時分形維數(shù)最大，約為1.93;中性條件下,腐殖酸絮凝體的分形維數(shù)隨鋁鹽投加量的增大而增

4、大并最終達(dá)到穩(wěn)定,鋁鹽投加量為1.5mg-Al/mg-TOC時分形維數(shù)最大,約為1.87?？傮w而言,弱酸性條件下絮凝體的分形維數(shù)大于中性條件下鋁鹽絮凝體的分形維數(shù)。pH=5.0時,絮凝體的分形維數(shù)和絮凝體強(qiáng)度及沉降速度正相關(guān),和絮凝體的平均粒徑反相關(guān),而在pH=7.0時絮凝體的分形維數(shù)和其平均粒徑也存在一定的正相關(guān)關(guān)系。
　　不同分子量級別的腐殖酸絮凝體分形維數(shù)隨著剪切力的改變而表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律,即隨著剪切力的增加,絮凝體分形