【摘要】： 本論文選取腐殖酸和聚丙烯酸作為典型有機物,采用原位激光粒子圖像測速技術,研究了有機物吸附對混凝和沉淀的影響。 高嶺土顆粒吸附腐殖酸及聚丙烯酸分子后,其表面離子型“雙電層壓縮”形態(tài)特征發(fā)生了明顯改變,顆粒zeta電位具有酸堿緩沖和濃度飽和特征。有機物的吸附增加了顆粒之間相互作用的能壘。顆粒吸附有機分子后的表面特征受溶液pH、離子強度、離子價態(tài)等化學條件影響,同時還受有機物分子量大小影響。 有機高分子吸附層能夠改變礦物顆粒表面光散射特性,在低濁度情況下容易影響濁度的準確測定。濁度的變化幅度受溶液pH值、離子強度及離子價態(tài)等因素影響。Na+、Mg2+和O3可以通過改變有機分子形態(tài)而影響濁度的變化。 有機分子的存在改變了混凝工藝的過程,可以劃分為三個特征階段,即顆粒zeta電位“雙電層壓縮”階段、zeta電位敏感變化階段和不敏感階段。在敏感變化階段,zeta電位波動大。有機分子的存在能夠?qū)е禄炷齽┫牧康脑黾�。高嶺土吸附有機分子后與鋁鐵混凝劑之間的混凝機理為架橋及網(wǎng)捕作用。 顆粒表面有機分子吸附影響了絮體的強度及其再生長能力。有機分子能夠提高絮體的初始形成速率,增加絮體結構的強度。但是,顆粒表面吸附的小分子量有機物能夠形成空間排斥力,可能導致生長穩(wěn)定階段絮體粒徑減小,以及破碎后絮體的再生長能力降低。同時,絮體再生長能力還受破碎方式影響。斷裂性破碎后絮體的再生長能力升高,而侵蝕性破碎之后絮體再生長能力降低。 絮體分形維數(shù)與絮體粒徑具有密切關系,顆粒表面吸附的有機分子會導致形成的絮體分形維數(shù)降低。絮體在斷裂性破碎過程,其分形維數(shù)變化具有可逆性,而在侵蝕性破碎過程中,分形維數(shù)變化具有不可逆性。絮體生長過程中分形結構至少具有兩級復合構造特征。 分形結構特征能夠允許水流滲透性穿過絮體,絮體內(nèi)部滲透導致實際沉淀速度大于Stokes沉淀速度。顆粒表面吸附腐殖酸分子后其形成的絮體沉降性能下降。沉淀速度與分形維數(shù)具有很好的對應關系,分形維數(shù)越大,沉淀速度越大,絮體內(nèi)部滲透越差。絮體內(nèi)部滲透效率符合簇-簇分形生長模型預測結果。
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：X703
【圖文】：

表面活性劑分子半膠束結構示意圖

采用實驗室的漿板所形成的水力條件能夠模擬實際工藝中所遇到的水力條件，生長階段和破碎階段容器內(nèi)水力條件分別見圖 6-45 和圖 6-46。在四個角內(nèi)出現(xiàn)渦流，而中間主要是層流，因此，容器內(nèi)既有紊流也有層流，與實際中常見的水力條件基本相似。

【引證文獻】

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本文編號：2738399