题名絮体结构、强度与性状调控的理论和实验研究
作者武若冰
学位类别硕士
答辩日期2007-06-01
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师王东升
关键词絮体结构 絮体强度 分形 水处理工艺 Floc structure Floc strength Fractal Water treatment processes.
其他题名Theoritical and experimental study of floc structure, strength and its controlling
学位专业环境工程
中文摘要混凝是水处理过程的重要工艺。由于絮体结构和强度特征对于水处理工艺的重要影响,因此成为了目前混凝领域研究的重点和热点问题。深入了解絮体的结构和强度特征,将有助于有针对性的采取调控措施,改善絮体形状,提高处理效果。 本文根据统计力学的理论框架,分析了絮凝过程并从物理角度导出了絮体的分形结构,探讨了分形维数与外界控制条件的关系。在此基础之上,根据能量守恒对模型进行了理论计算,发现在湍流条件或外界能量交换强烈的情况下,分形维数较高;反之,若在层流条件或能量交换较弱的条件下,则分形维数较低。并将理论计算结果与实验结果进行比较,得到一致的结论。 本文利用几种不同的水力条件,考察了铝—高岭土絮体的结构、强度和粒径分布,引进了一种基于分形维数的絮体强度计算方法来表征絮体的强度。并将根据该计算方法所得的结果与传统的絮体强度因子进行了比较。实验结果显示絮体的分形维数随着剪切条件的增加而增加。而絮体的强度按照如下的次序排列:逐渐增加的剪切条件所形成的絮体强度>60rpm条件下形成的絮体>逐次递减的剪切条件所形成的絮体>40rpm条件下所形成的絮体。 本文还利用SiO2-Alum絮体在电中和条件和卷扫条件下,根据几种不同的水力条件,考察了颗粒物形貌对絮体性状的影响。结果表明在相同的水力条件下,球形颗粒比无定形颗粒更容易形成结构密实的絮体。此外,本文还研究了不同混凝剂对于絮体性状的影响,并结合理论推导对实验结果进行了分析。
语种中文
学科主题水处理工程
公开日期2010-06-24
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/465]  
专题生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
武若冰. 絮体结构、强度与性状调控的理论和实验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2007.
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