【摘要】： 本論文選取腐殖酸和聚丙烯酸作為典型有機(jī)物,采用原位激光粒子圖像測(cè)速技術(shù),研究了有機(jī)物吸附對(duì)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(jī)物的吸附增加了顆粒之間相互作用的能壘。顆粒吸附有機(jī)分子后的表面特征受溶液pH、離子強(qiáng)度、離子價(jià)態(tài)等化學(xué)條件影響,同時(shí)還受有機(jī)物分子量大小影響。 有機(jī)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(zhǔn)確測(cè)定。濁度的變化幅度受溶液pH值、離子強(qiáng)度及離子價(jià)態(tài)等因素影響。Na+、Mg2+和O3可以通過(guò)改變有機(jī)分子形態(tài)而影響濁度的變化。 有機(jī)分子的存在改變了混凝工藝的過(guò)程,可以劃分為三個(gè)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(dòng)大。有機(jī)分子的存在能夠?qū)е禄炷齽┫牧康脑黾�。高嶺土吸附有機(jī)分子后與鋁鐵混凝劑之間的混凝機(jī)理為架橋及網(wǎng)捕作用。 顆粒表面有機(jī)分子吸附影響了絮體的強(qiáng)度及其再生長(zhǎng)能力。有機(jī)分子能夠提高絮體的初始形成速率,增加絮體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。但是,顆粒表面吸附的小分子量有機(jī)物能夠形成空間排斥力,可能導(dǎo)致生長(zhǎng)穩(wěn)定階段絮體粒徑減小,以及破碎后絮體的再生長(zhǎng)能力降低。同時(shí),絮體再生長(zhǎng)能力還受破碎方式影響。斷裂性破碎后絮體的再生長(zhǎng)能力升高,而侵蝕性破碎之后絮體再生長(zhǎng)能力降低。 絮體分形維數(shù)與絮體粒徑具有密切關(guān)系,顆粒表面吸附的有機(jī)分子會(huì)導(dǎo)致形成的絮體分形維數(shù)降低。絮體在斷裂性破碎過(guò)程,其分形維數(shù)變化具有可逆性,而在侵蝕性破碎過(guò)程中,分形維數(shù)變化具有不可逆性。絮體生長(zhǎng)過(guò)程中分形結(jié)構(gòu)至少具有兩級(jí)復(fù)合構(gòu)造特征。 分形結(jié)構(gòu)特征能夠允許水流滲透性穿過(guò)絮體,絮體內(nèi)部滲透導(dǎo)致實(shí)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(duì)應(yīng)關(guān)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(zhǎng)模型預(yù)測(cè)結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

表面活性劑分子半膠束結(jié)構(gòu)示意圖

采用實(shí)驗(yàn)室的漿板所形成的水力條件能夠模擬實(shí)際工藝中所遇到的水力條件，生長(zhǎng)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(gè)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(shí)際中常見的水力條件基本相似。

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2738399