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絮凝处理水力条件优化实验研究——煤泥悬浮液化学条件实验研究学生:、接触絮凝动力学模型建立絮凝动力学接触絮凝理论二、煤泥悬浮液化学条件实验研究实验方法实验结果实验结论絮凝动力学研究水中胶体在絮凝过程中的颗粒浓度随时间的减少过程称为絮凝动力学。絮凝讨论絮凝的速度问题,只有具有一定速度的絮凝过程才能满足水处理对出水水量的要求,因而才具有实际意义,所以对絮凝动力学的讨论水处理絮凝学的重要方面。根据产生颗粒的动力来源,可以把絮凝分为异向絮凝和同向絮凝。异向絮凝指胶体的相互碰撞是由于布朗运动引起的,由于布朗运动方向的不规律性,对某一个胶体颗粒来说,它可能同时受到来自各个方面的颗粒的碰撞,这就是称为“异向”的颗粒。由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。当在同一方向上运动的两个颗粒间存在速度差,两个颗粒早垂直运动方向上的球心距离小于它们的半径之和时,速度快的颗粒将赶上速度慢的颗粒,从而相碰撞接触产生絮凝现象。一、接触絮凝动力学模型建立在接触絮凝条件下异向絮凝颗粒碰撞速率为:假设在悬浮液中仅有两种大小的颗粒,一种是初级颗粒,其粒径d1小于1μm,一种是絮体及絮凝生成物,其粒径d2大于100μm。由于,所以颗粒结合可看作恒等于絮体颗粒,即d1+d2≈d2。式中:v1表示初级颗粒1和絮体2的相对速度,d1,d2分别表示初级颗粒1和絮体2的粒径,n1,n2分别表示初级颗粒1和絮体2的浓度。接触絮凝动力学模型式中:k为波兹曼常数,×10-23kgˑm2/(s2ˑK)。T为水的绝对温度,K。m1为颗粒1的质量,kg。d1,d2分别为初级颗粒1和絮体2的粒径。ρL为颗粒的密度,ρL=2500kg/m3。n1,n2分别表示初级颗粒1和絮体2的浓度。又异向絮凝颗粒碰撞速率为:在接触絮凝条件下同向絮凝颗粒碰撞速率为:式中:G表示速度梯度,s-1。其它同前。(其中异向絮凝时G≤5s-1,同向絮凝G=5~100s-1)=1μm,d2=1mm,T=298K,G=5s-1时由此可知G≤5s-1时,异向絮凝占主导讨论:=1μm,d2=1mm,T=298K,得:G=-,同向絮凝与异向絮凝所起的作用才相同。=1mm,T=298K,G=5-1,得:d1=,,同向絮凝才开始起主导作用。时实验方法实验采用杯罐实验法。主要实验仪器有六联搅拌仪、浊度仪和酸度计。混凝剂是AlCl3,酸碱试剂是HCl,NaOH。实验是通过对不同浊度的煤泥悬浮液进行最佳投药量、最优pH值实验研究。首先进行投药量的实验,通过向水样中投加不同量的絮凝剂,来确定最佳投药量。得到最佳投药量值后,在最佳投药量处进行pH值实验,向水样中投加酸碱,改变pH值,会得到一个最优pH值点。最后在此点处进行反向投药量搜索,完成实验。二、煤泥悬浮液化学条件实验研究表1混凝水力条件