丁彬彬，李朝林

（哈尔滨工业大学深圳研究生院环境科学与工程研究中心，广东 深圳 518055）

引 言

孔径分布（pore size distribution,PSD）是多孔过滤介质重要性质之一，多孔材料过滤器的主要功能是截留流体中分散的固体颗粒，因此其孔径分布就决定了过滤精度和截留效率[1-2]，故其表征方法受到广泛关注[3]。

多孔材料的孔径是指多孔体中孔隙的等效直径，其测定方法也有很多，如断面直接观测法[4]、压汞法[5]、气体吸附法[6]、悬浮液过滤法[7]、X 射线小角度散射法[8]等。多孔材料的孔道形状复杂，影响孔径测量的因素也会很多，使用以上测定方法得出的结果也会有差异，故孔径的测定方法原理或过程最好与最终的使用情况相一致，对于过滤材料最好用过滤法。悬浮液过滤法测定多孔材料的孔径分布，其原理是对过滤前后悬浮液中粒子的粒度分布和浓度变化规律进行定量分析[9]，从而得出多孔体的孔径分布状况。

用于过滤法的数学模型主要有微管随机行走模型[10]、种群平衡理论[11-12]、各种Boltzmann 模 型[13-16]、平行管模型[7,17]。粒子的平均截留速率可用种群平衡理论[11,18]描述，它已成功应用于非完全堵塞过滤数据的处理[7,18]，其缺点是由实验数据估计的微管有效长度远大于平均孔径[7]。结果表明多孔介质中存在远大于孔径的特定相关长度。因此，需要新的随机理论来解释这些实验结果。

逾渗理论应用于多孔介质[19-21]总是和网格模型紧密联系在一起。网格模型主要关注孔尺度的物理性质，而逾渗理论则注重于随机性对宏观特性[22]的影响，如流体性质以及它们的相互作用等。……