混凝动力学对混凝工艺实践的指导意义_贺玉环

工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.1Feb.,20061混凝动力学公式的探讨一般认为,混凝包括凝聚和絮凝2个过程,凝聚和絮凝都是使胶体或悬浮物中微细粒固体聚集而使颗粒尺寸变大的过程[1]。混凝动力学也应该包括凝聚动力学和絮凝动力学,目前提法还不统一,有的只提到凝聚动力学,如文献[2]。文献[3]就只提出絮凝动力学,还明确指出: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。按照这个定义,絮凝动力学的研究范围虽然可以包括许多不同的絮凝过程,但一般絮凝动力学研究的只是憎水胶体经电解质脱稳后的容积絮凝过程。我们认为,絮凝动力学比较符合规律,因为凝聚以前水中颗粒还比较小,有的还处于晶核及晶核以下,但是在没有统一以前,目前还是提混凝动力学为宜。混凝动力学的研究自1943年Camp和Stein提出动力学的公式后至今,许多学者提出了很多类似的公式,本文列出目前常见的几个公式,并就公式所包含的意义展开讨论。1.1混凝动力学公式的认可文献[3-4]介绍的列维奇(Levich)利用扩散方程,计算通过球形控制面上单位时间的颗粒的时平均总数,即颗粒的碰撞数Nt:Nt=12Πβ(ε/γ)1/2R3n2=12ΠβGR3n2(1)式中:ε———球形控制体周围单位体积水的能耗,W/(s·cm3);γ———水的动力粘滞系数;R———球形控制体半径,cm;混凝动力学对混凝工艺实践的指导意义摘要:分析了混凝动力学几个公式,就公式中的每个因子展开讨论,认为:这几个公式的缺陷是速度梯度G在公式中没有体现混凝规律,并提出一个补充公式。该公式体现了速度梯度G在混凝过程中的变化。举例说明了目前几种经实践证明了的高效混凝技术与混凝动力学的相关性。关键词:混凝动力学;混凝工艺;水处理中图分类号:TQ314.253文献标识码:A文章编号:!1009-2455(2006)01-0010-04GuidemeaningofCoagulationdynamicstopracticeofcoagulationtechnologyHEYu-huan1,FENGJian-ping2,YUCheng-lie3(1.Taiyuancoaldesigninstitute,Taiyuan030002,China;2.ThegeneralofficeoftheintakingwaterengineeringfromHuotuoriverinNanzhuang,Taiyuan030002,China;3.ShanxiAluminiumPlant,Hejing043300,China)Abstract:Withtheanalysisofformulasofcoagulationkineticsandthediscussiononeverygenesintheformulas,itisbelievedthat:theseformulasdeficiency,forcoagulationregulationofvelocitygradientGwasnotexpressed,soacomplementaryformulawasproposed.ThevariationofthevelocitygradientGintheprocessofcoagulationwasexpressedinthesaidformula.Therelativitybetweenhighefficiencycoagulationtechnologyandcoagulationkineticswhichhadbeenprovedbypracticewasillustrated.Keywords:coagulationkinetics;coagulationtechnology;watertreatmenttreatment贺玉环1,冯建平2,余承烈3(1.太原煤矿设计研究院,太原030002;2.山西滹沱河南庄引水工程建设总指挥部,太原030002;3.山西铝厂,山西河津043300)收稿日期:2005-06-27;修回日期:2005-10-17工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.37No.1Feb.,2006·10·n———单位体积颗粒时平均总数,个/cm3;β———实验系数;G———速度梯度,s-1,G=(ε/γ)1/2。文献[3]介绍的当颗粒因水流所产生的速度梯度du/dz相碰时,每毫升中2种颗粒每秒钟相碰的次数N:N=4/3n1n2(r1+r2)3du/dz(2)式中:du/dz———速度梯度(G),s-1;r1,r2———2种颗粒的直径,cm;n1,n2———单位体积内2种颗粒的个数,个/cm3。文献[5]介绍的Camp和