【摘要】：氣浮工藝在污水處理方面投入使用多年,但較多的研究者將焦點聚集在氣浮理論探究、氣浮反應器改進以及凈水效果提高等方面,且由于技術設備的局限性,并未對氣浮反應有較多的微觀探究�；诖�,本研究在課題組以往臭氧氣浮理論及技術研究的基礎上,提出了微觀觀測絮凝體表面物化特性與微氣泡作用機制的研究。通過探索微氣泡形成的最佳條件、投加混凝劑后氣載絮體形成的最佳形態(tài)來探究凈水效果與氣載絮體的關系,并建立了溶氣氣浮微觀觀測系統(tǒng),通過觀察氣泡、絮體流態(tài)且以圖像的形式記錄,來評估和表征多相混合系統(tǒng)(水/絮體/氣泡混合系統(tǒng))。以高嶺土作為研究體系,聚合氯化鋁(PAC)作為混凝劑,在進水流量0.1m~3·h~(-1),停留時間30min時,調(diào)節(jié)溶氣壓(0.30MPa、0.40MPa和0.50MPa)和回流比(30%、40%和50%)通過排列組合形成9種工況,分別在9種工況下觀察氣載絮體和微氣泡,并將其的形態(tài)特征與對應工況下的濁度去除率進行對照,達到微觀探究氣浮反應的目的。研究結(jié)果表明,在一定限度內(nèi)隨著溶氣壓的升高和回流比的降低,微氣泡尺寸減小。在溶氣壓為0.40MPa,回流比為30%,混凝劑的投加量為60 mg·L~(-1)的情況下,微氣泡平均粒徑最小且尺寸分布均勻,氣泡的上升不會對水流產(chǎn)生很大擾動,氣泡與絮體的結(jié)合效果最好。氣載絮體平均粒徑最大,尺寸分布在0.45mm~0.95mm之間,二維分形維數(shù)最小,氣載絮體結(jié)構(gòu)開放,濁度去除率最高,處理效果最優(yōu)。此外,研究結(jié)果也表明,Zeta電位對氣載絮體結(jié)合的影響與傳統(tǒng)混凝效果不同,傳統(tǒng)混凝中在等電點處易形成絮體,而在氣浮反應中,由于氣泡表面帶負電,故Zeta電位為正值時更利于形成最佳氣載絮體。當Zeta電位為17mV時,平衡接觸角達到最大值,形成的氣載絮體最為理想。在此基礎上投加高分子助凝劑調(diào)理絮體表面特性,強化氣泡與絮體的結(jié)合特性。
【圖文】：

（a） （b）圖 1.5 曲線絮凝氣泡一顆粒軌跡的絮凝模型示意圖其碰撞效率用具體的公式表述為 22/c p bEpb X r r（1-5）式中：Epb—顆粒與氣泡的碰撞效率；Xc—可以捕獲粒子的臨界距離，m；rp—絮體顆粒粒徑，m；rb—氣泡粒徑，，m；使用絮凝模型來描述絮體與氣泡的接觸碰撞仍存在諸多缺陷：（1）難以用作預測接觸區(qū)域性能的實用工具，此模型需要流體動力學和粒子間力方程來計算導致碰撞的最大間隔距離，從而得到碰撞效率的值；（2）推導模型的方程中的一些變量更適用于模型顆粒和水系統(tǒng)，但不適用于實際的溶氣氣浮技術的應用；（3）該模型假設的是兩個剛性固體之間的流體動力（即假定絮體和氣泡不是多孔的）。

圖 2.3 不同懸浮顆粒與水的潤濕去除率穿過液體時發(fā)生的阻礙程度，表征液體對光線的水來說，濁度是一項重要的物理指標，可以表征度。本實驗采用的是 HANNA 公司生產(chǎn)的 HI9370影響因子工藝中，臭氧濃度、混凝劑投加量、溶氣壓和回其中，臭氧的濃度關系到去除效率，由于提供的不同臭氧投量下的處理效果。其他因素將在下一表明，在一定溫度的密封容器內(nèi)，氣體的分壓與該正比。因此在溶氣罐內(nèi)氣體的溶解度隨著壓力的
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2700795