剪切流中顆粒聚集體的數(shù)值模擬研究.pdf

1、絮凝沉淀作為主要的常規(guī)工藝，其作用主要是去除水中的膠體粒子和微小懸浮物，在絮凝過程中，水中的膠體粒子通過壓縮雙電層、吸附電中和以及網捕卷掃等多種作用形式破壞膠體粒子的穩(wěn)定結構使得粒子之間相互碰撞而絮凝成大尺寸團簇得到沉淀。但在模型模擬絮凝過程中，忽略粒子之間力的作用形式，只考慮粒子之間相互碰撞作用，使得碰撞之后形成團簇，進而討論團簇的物理性質，包括團簇的回轉半徑，分形維數(shù)以及孔隙率。通過對物理性質的討論來判斷絮體的沉降性能。
　　

2、模型凝聚破碎過程中，粒子在相互碰撞凝聚的過程中，隨著碰撞的不斷進行，系統(tǒng)中團簇的尺寸越來越大，團簇的回轉半徑不斷增大，回轉分形維數(shù)和粒度分形維數(shù)也不斷增大，系統(tǒng)中團簇的孔隙率也呈現(xiàn)增大的趨勢，這表明絮體的沉降性能越來越好。在破碎模型的運行中，絮體破碎的比例越來越大，破碎的份數(shù)也不斷增大過程中，系統(tǒng)中的大尺寸團簇和中等尺寸的團簇越來越多，而小尺寸團簇的數(shù)量越來越少，這就說明，破碎會帶來系統(tǒng)中游離粒子更少的效果。
　　而在沉淀的實驗研

3、究過程中，在入水條件大致不變的情況下，綜合幾次在線檢測的結果，絮體經過沉淀池之后，檢測到大于5um的絮體大部分得到了去除，而小于5um的絮體基本上無法去除，甚至呈現(xiàn)了略微上升的態(tài)勢，這說明，沉淀作用只能去除已經形成良好絮體的粒子，而對于仍然游離于水中的小尺寸絮體無法去除，并且在沉淀池斜板的機械作用和水流剪切力的作用下，絮體還會發(fā)生輕微絮體破損而帶來小尺寸絮體的含量上升。
　　綜合絮凝沉淀的實驗對比連續(xù)流模型所得到的曲線，可以發(fā)現(xiàn)，

4、絮體的絮凝破碎重組過程中，絮體的沉降性主要由粒子之間相互碰撞凝聚過程決定，而攪拌所導致的破碎過程會對絮體的沉降性能產生一定程度的改善。因為，絮體在破碎重組過程中，系統(tǒng)中強度小的絮體得到破碎，重新碰撞結合，而且過程中還會不斷增加小尺寸絮體的碰撞幾率，使得更多的小尺寸絮體形成更多的中等尺寸的團簇，這就說明，小尺寸絮體的減小帶來了更多粒子得到沉淀的效果，改善了絮體的沉降性能。
　　在模擬投藥量的變化過程中，需要改變凝聚條件，發(fā)現(xiàn)隨著投藥