气流床煤气化水系统中絮凝物的絮凝过程及分形特性研究

发布时间：2020-12-05 01:33

　　本文利用高岭土悬浮液和煤细渣水样模拟煤气化过程中的黑水,以聚丙烯酰胺(CPAM)为絮凝剂,探究影响其絮凝效果的外界因素,通过不同外界条件下的絮凝实验,确定CPAM的最佳投加量、投放温度以及水体pH值,引入分形理论对絮凝过程图像进行分析,揭示分形维数变化所表征的絮凝效果。实验结果表明在CPAM添加量为6 ppm,水温为60℃时,高岭土悬浮液中絮体的平均粒径最大,此时有较好的絮凝效果。在CPAM添加量为6 ppm,水温为50℃,水体pH值为5时,煤气化细渣黑水模拟样样中的絮体有着较大的平均粒径,相对应有着较好的絮凝效果。酸性环境比较有利于CPAM发挥它的絮凝作用。不论是高岭土悬浮液还是煤细渣黑水模拟样样,改变CPAM的添加量、水温和水体pH值后,沉淀后上层清液浊度和下层沉淀絮凝体的分形维数呈现出良好的相关性,在CPAM添加量较低时,随着CPAM添加量的增加、水温的升高和pH值的下降,絮体的分形维数增大,结构趋向密实,沉降后的上层清液浊度降低。但达到一个峰值后随着CPAM投加量继续增加、水温的持续升高和水体pH值的增大,絮体的分形维数减小,.结构趋向松散,沉降后的水浊度变大。因此絮凝体的分形... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．２水系统循环过程??

Ｐｏｌｙｍｅｒ??额??＾?Ｐａｒｔｉｃｌｅ??图２．４电荷中和的絮凝机理??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｌｉｅ?ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｃｈａｒｇｅ?ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ??在絮凝剂和吸附点的化荷相反的恼况下，逝巧假设化巧中和是主耍作用。图２．４［３４１??展示的是电荷中和的絮凝机理，在很多实际情况下，废水中的亲水胶体粒子带负电，因??此优先选择无机絮凝剂（金属盐）和阳离子高分子电解质。当粒子表面电荷减少，［＾致??胶体粒子之间的静电斥力减小而产生范德华力，促进胶体和细小的悬浮材料开始团聚形??成微絮体时，就会发生絮凝。很多研究发现，最优化絮凝发生在高分子电解质的剂量正??好能中和粒子电荷或使（电势趋近于零（等电点）的情况下。在该点处，粒子在范德华力??作用下成团，胶体悬浮体失稳。然而，如果使用太多聚合物，可能出现电荷反转，粒子??会再次分散

Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?Ａｄｄｉｎｇ?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?Ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ?．Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ??图２．３常规的絮凝过程??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ?ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??目前提出了几个絮凝作用比如聚合物桥接，聚合物吸附、电荷中和（静电簇的影响）、??损耗絮凝和位移絮凝等等，用来解释胶体失稳，聚合物的悬浮和絮体的形成原理。用于??去除溶解和悬浮的污染物的混凝／絮凝过程通常引用的主要是化荷中和，形成桥接和静电??績。这些作用关键取决于絮凝剂在粒子表晒的吸附。如巧聚合物链段和粒子表而存在吸??引力，然后才有可能发生聚合物链的吸附。??２．４．１化荷中和??Ｐｏｌｙｍｅｒ??额??＾?Ｐａｒｔｉｃｌｅ??图２．４电荷中和的絮凝机理??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｌｉｅ?ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｃｈａｒｇｅ?ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ??在絮凝剂和吸附点的化荷相反的恼况下，逝巧假设化巧中和是主耍作用。图２．４［３４１??展示的是电荷中和的絮凝机理，在很多实际情况下，废水中的亲水胶体粒子带负电，因??此优先选择无机絮凝剂（金属盐）和阳离子高分子电解质。当粒子表面电荷减少，［＾致??胶体粒子之间的静电斥力减小而产生范德华力


本文编号：2898623