水中絮體二次破碎及再形成行為對絮體形態(tài)影響研究.pdf

1、混凝是水處理中的一個重要處理單元，會影響沉淀、過濾等后續(xù)工藝的處理效果，大而密實(shí)的絮體是混凝過程中追求的目標(biāo)，涉及到絮體的形態(tài)、粒度分布以及破碎等問題。當(dāng)絮體的分支減少、孔隙得到填充時(shí)絮體就比較密實(shí)；當(dāng)絮體的粒度分布以大絮體顆粒為主時(shí)，絮體的平均粒徑也會得到提升，傳統(tǒng)的混凝觀念認(rèn)為應(yīng)最大化地減小絮體的破碎，主要是追求絮體的“大”，但越來越多的研究表明，絮凝過程中絮體的密實(shí)度也同樣重要。絮體破碎后再形成將會促使其發(fā)生重組作用，可有效減少絮

2、體的分支，同時(shí)使得小絮體顆粒有機(jī)會進(jìn)入絮體內(nèi)部，從而提高絮體的密實(shí)度。
　　本文應(yīng)用高像素?cái)z像機(jī)對水中絮體進(jìn)行放大拍攝以獲取水中絮體的原位圖像，同時(shí)應(yīng)用圖像處理軟件提取原位圖像中絮體的形態(tài)學(xué)信息，如面積、周長、當(dāng)量圓直徑等，以直觀地顯示及跟蹤絮凝過程中絮體的形態(tài)變化，并通過平均粒徑、分形維數(shù)、粒度分布等形態(tài)學(xué)指標(biāo)評價(jià)破碎過程對絮凝效果的影響。
　　文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，以 PAC為絮凝劑形成的絮體破碎后電荷的排斥作用會減弱，經(jīng)過多次

3、破碎后仍然能夠重新聚集，在加之破碎后絮體的重組作用，絮體破碎及再形成過程能夠改善絮凝效果。本文通過對絮體不經(jīng)歷破碎及經(jīng)歷一次或兩次破碎過程對比研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)絮體的平均粒徑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之后通過使絮體變得更“大”來改善絮凝效果比較困難，而通過破碎來提高絮體的密實(shí)度改善出水水質(zhì)是一個可行的辦法?；谶@一結(jié)論，本文對不同水力條件下二次絮凝過程中絮體形態(tài)演變及絮凝效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，較高的一次破碎后再絮凝強(qiáng)度（24s-1）和較長的一次破碎后再

4、絮凝時(shí)間（10~15min），能夠增大二次破碎后凝聚核心的大小以及絮體的密實(shí)度，從而改善二次破碎后絮體的沉降性能；二次破碎后絮體能夠適應(yīng)較高的絮凝強(qiáng)度，并且較高的絮凝強(qiáng)度（24s-1）和適度的絮凝時(shí)間（8~10min），有利于絮體充分聚集、重組以及減少小絮體顆粒數(shù)量，從而提高出水水質(zhì)。
　　對二次破碎過程絮凝機(jī)制的探討可知，在絮凝階段形成的絮體分支多、密實(shí)度低，通過一次破碎能夠促使其發(fā)生重組作用，并能增大二次破碎后凝結(jié)核心的大小和