造纸废水处理过程中胶体颗粒的聚并机理
2019-01-21SangYizhou刘新亮蔺爱国
天津造纸 2018年2期
Sang Yizhou 刘新亮 蔺爱国
(1.中国石油大学(华东)科学技术研究院,青岛 266580;2.中国石油大学国家大学科技园,东营 257062;3.中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛 266555)
在造纸废水处理过程中,絮凝是最主要的方法之一,絮凝效果由絮凝剂决定。传统的无机低分子絮凝剂如铝盐和铁盐,是通过对水中胶体粒子的双电层进行压缩引起絮凝的。由于高分子絮凝剂的高效性,传统的铝盐、铁盐将逐步被有机和无机高分子絮凝剂所替代,高分子絮凝剂通过吸附架桥作用和卷扫(网捕)作用使胶体粒子脱稳发生聚集及沉降。造纸废水处理过程中胶体颗粒的絮聚包括传输和附着两个过程,前者用碰撞频率描述,后者用碰撞效率描述[1]。按照造纸废水中胶体颗粒的大小和密度不同,胶体颗粒的碰撞机制包括由流体分子热运动引起的布朗运动产生的碰撞频率函数[2],由流体运动(包含层流和湍流运动)导致的碰撞频率函数[2]和由差速沉降作用(颗粒的尺寸和密度不同)产生的碰撞频率函数[3]。Adler[4]首次提出针对层流剪切作用的碰撞效率计算公式。Kusters等[5]基于Adler4碰撞效率计算公式,提出了针对可渗透絮凝体的壳-核模型。Selomulya等[6]提出了一个类似的简化公式并计算了碰撞效率。Antunes等[7]采用该简化公式对沉淀碳酸钙混凝过程进行了模拟。研究结果表明,相对于支链聚丙烯酰胺,直链聚丙烯酰胺引起的水处理过程颗粒絮凝效果更好,能引起更高的碰撞效率;不同的絮凝剂浓度作用下碰撞效率与絮体破碎参数均会发生变化,但并未给出相关规律。……
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