混凝（沉降）反应中“流体剪切力与物理化学”的相互效应研究.pdfVIP

维普资讯 第25卷第6期 矿 冶 工 程 V0J．25№6 2005年 l2月 M lⅡ ；AND METAIII瓜GIl l GD砸ERD G DecerId)er20o5 混凝 (沉降)反应 中 “流体剪切力与物理化学的 相互效应研究 湛含辉 ，湛雪辉 ，李小东 (1．株洲工学院，湖南 株洲412008；2．长沙理工大学，湖南 长沙410076) 摘 要：假定颗粒之间都是发生有效碰撞，根据分形维数提出了评判混凝过程的物理模型，并指出其混凝反应效果主要取决于初 始阶段的剪切过程。进一步的试验表明，在药剂加入的初始阶段，存在 “流体剪切力与物理化学”的相互效应；添加有机絮凝剂时需 要较强的搅拌强度，而添加无机药剂时不能有太强的搅拌强度。 关键词：混凝反应；紊流剪切；有效碰撞；分形维数；流体剪切力与物理化学 中图分类号-TD92 文献标识码：A 文章编号：0253—6099(2005)06—0038—03 TheResearchontheM utualEffectof “ShearStressandPhysicochemistry ofFlowinCoagulation(Sedimentation) ZHAN Hanhui，ZHAN Xue—hui，LIXiao—dong (1．ZhuzhouInstituteofTechnology，Zhuzhou412008，Hunan，China；2．Changsha 搿 ofScienceTechnoloyg， Changsha410076，Hunan， ) Abstract：Aphysicalmodeltojudgecoagulationhasbeenproposedbasedonfractaldimension，supposinganefficientcollision occurredbetweenparticles．Itisalsosuggestedthattheeffectofcoagulation ismainlydependentonhteinitial shearstage． Furtherexperimentsalos showhtathtemutual effectof“shera stressandphysicochemistryofflow”existsinhteinitial stageof addingreagents；naditnedestobe stirredmolestronglywhileaddingorgna icfloceulnat，butneedn’ttobe stirredtoostrongly whileaddinginorgna icflocculant． Keywords：coagulationreaction；turbulentshera force；efficientcollision；fractaldimensions；flow shera forceandphysico— chemistryofflow 混凝是以形成絮体为中心的单元净化过程，它的 助于进一步提高对混凝初始阶段的认识。 效果由混凝剂的化学作用和构筑物的流体动力学作用 决定。高效、经济的混凝剂对混凝作用固然重要，但同 1 紊流剪切与紊流惯性碰撞 时必须在设备上提供 良好的水力条件，从而形成密实 仅考虑絮体或颗粒在水中的接触碰撞时。主要 度好的混凝颗粒，以利于后续沉淀、过滤工艺的高效运 有 J：① 颗粒的布朗运动；② 颗粒间的沉速差异；③ 行。由于诸多相互作用的影响，混凝是一个复杂的问 层流剪切；④ 紊流剪切；⑤ 紊流惯性碰撞。而后 3种 题。到 目前为止，还没有一个有关影响混凝不同变量 为流动水体的水力作用。流动水体的紊流动力作用对 间关系的整体研究。混凝效果的好坏取决于诸如pH 加速颗粒混凝起主导作用，紊流条件下涡旋剪切力和 值、