絮凝動力學是研究水中膠體在絮凝過程中顆粒濃度隨時間的減小過程,它是水處理混凝沉降工藝設計的理論基礎。絮凝效果的好壞取決于兩個因素:絮凝劑水解后產(chǎn)生的高分子絡合物形成吸附架橋的連接能力,這個是由絮凝劑的性質(zhì)決定;小顆粒的碰撞幾率,如何控制它們進行合理的有效碰撞,這是由混凝過程動力學條件決定。
1,基于層流條件下導出的速度梯度理論
在水處理工程中,應用最多的是基于層流條件下導出的速度梯度理論主要有:異向凝聚,基于布朗運動碰撞而產(chǎn)生的絮凝;同向凝聚,基于攪拌作用使膠體顆粒相碰撞而產(chǎn)生的絮凝;差降絮凝,大顆粒以及較快的速度下沉過程中,能趕上流速小的顆粒而發(fā)生碰撞。
2,基于實際流體狀況的渦旋及微渦旋理論
微結構,即亞微觀尺度:提出慣性效應是絮凝動力學致因,指出了湍流剪切力使絮凝反應中決定性的動力學因素,并建立了絮凝的相似準則;紊流結構,分析了混合動力學機理,提出了主流區(qū)的湍流擴散對混合時間起主導作用,并導出了混合綜合控制指標。
絮凝形態(tài)學:在水處理過程中,膠體溶液中膠體顆粒和絮凝劑有著多種多樣的形態(tài)特征,這些形態(tài)因素是決定絮凝過程和絮凝效果的重要因素。實際水處理過程中投加的絮凝劑,在水中會經(jīng)過一系列的水解——沉淀反應,最終形成不同的形狀,結構各異的絮凝體;我們實際開發(fā)的各種高分子絮凝劑,都是預備制成一定的水解中間絡合產(chǎn)物,其本身也因制備條件和產(chǎn)品的不同而含有不同的形態(tài)組成,這都會影響到絮凝效果和絮凝作用機理。
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