均质滤料过滤截污模型研究

对均质滤料过滤进行了分析，采用毛细管模型研究过滤水流，给出毛细管中剪切应力的分布，通过毛细管中颗粒物的受力分析，求得颗粒与毛细管壁间的物理化学作用力。对颗粒在毛细管在毛细管中运动的受力平衡进行分析简化，得到了截污饮和时滤床中孔隙率的计算公式，由此可以计算出均质滤床的最大截污能力，即：清洁滤床的孔隙率与孢和孔隙率之差乘以滤床的体积。     

气浮过程中的界面相互作用

首先讨论了水体颗粒物的基本性质以及气泡的形成过程，而后对气液界面上胶体颗粒的吸附进行分析。其次讨论了气浮过程中，气泡与颗粒物之间的相互作用。对气泡与颗粒物之间的碰撞进行分析。结合紊流气浮的理论与应用，在气浮过程中的界面相互作用分析的基础上。设计了一种新型集成的溶气气浮水处理工艺，即逆流共聚气浮工艺，并对其运行情况进行了研究。探讨了其中的界面相互作用对气浮效果的影响，进一步与传统工艺进行了对比。     

溶气气浮过程动力学模型的分形观

凝聚／絮凝过程中形成的絮体通常具有分形几何结构，导致絮体的密度、渗透性发生了变化，从而对于固液分离过程(沉淀、气浮和过滤)带来很大的影响。本文基于前人对于絮体分形的研究成果，建立了絮体与微气泡之间接触碰撞的动力学方程、絮体／微气泡聚集体在水中上升的分形速率方程。絮体与微气泡间的相对尺度和流态的不同会有不同的碰撞机制，相应的动力学方程式与絮体的分形维数也有不同的关系。     

溶气气浮过程动力学模型的分形观

凝聚/絮凝过程中形成的絮体通常具有分形几何结构,导致絮体的密度、渗透性发生了变化,从而对于固液分离过程(沉淀、气浮和过滤)带来很大的影响。本文基于前人对于絮体分形的研究成果,建立了絮体与微气泡之间接触碰撞的动力学方程、絮体/微气泡聚集体在水中上升的分形速率方程。絮体与微气泡间的相对尺度和流态的不同会有不同的碰撞机制,相应的动力学方程式与絮体的分形维数也有不同的关系。     

接触絮凝研究进展

接触絮凝的概念源于直接过滤,是指介质存在的时的絮凝作用。由于简便易行、处理效果良好,接触絮凝方法处于迅速发展之中,并且具有广泛的应用前景。其研究范围包括物理、化学、胶体界面过程等相互作用。本文以溶液中的颗粒物相互作用为基础,对接触絮凝理论的发展加以简要概述。     

接触絮凝研究进展

接触絮凝的概念源于直接过滤 ,是指介质存在时的絮凝作用。由于简便易行、处理效果良好 ,接触絮凝方法处于迅速发展之中 ,并且具有广泛的应用前景。其研究范围包括物理、化学、胶体界面过程等相互作用。本文以溶液中的颗粒物相互作用为基础 ,对接触絮凝理论的发展加以简要概述     

颗粒物微界面吸附模型的分形修正——朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型

运用分形理论修正了颗粒物微界面吸附模型，建立了朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型的分形吸附等温线方程式．其中，朗格缪尔(Langmuir)吸附等温线的分形表达式为：Γ=ΓmCc^1/m／(b^m Cc^1/m)，指数m与颗粒物表面分维Ds的关系如下：m∝ac^D/2-1∝ro^Do-2；表面络合模型的分形表达式为：Γ=ΓmCs^(n/x)/(b^(n/x) Cs^(n/x))，而且lgb=lg(ks／kb) pH，指数x／n与颗粒物表面分维Ds的关系如下：x／n∝0^D/2-1∝r0^D-2；相应的弗伦德利希(Freundlich)吸附等温线的分形形式分别为：Γ=(Γm／bm)Cs^1/n,Γ=(Γm／b^(x/n))Cr^(n/x),通过对献中的数据的模拟初步讨论了分形模型的适用性，结果表明，它们具有更接近于实际的描述微界面吸附过程的能力，通过lg(x／n)=lgk’ (Dn-2)lgro计算出土壤颗粒和尾矿砂颗粒的表面分形维数分别为2．42和2．72。     

F-,H2PO-4和SO2-4离子与纤维吸附剂的离子交换作用

电位滴定实验表明,新型纤维吸附剂的主要酸碱官能基团为二胺的共轭酸(＞NH+Cl--R-NH+2Cl--),此二元酸的离解平衡常数的比值(Ka1Ka2)大于104.对不同pH条件下氟、磷酸和硫酸溶液的形态分布及阴离子交换实验进一步表明,在所研究的pH值范围内,F-,H2PO-4和SO2-4是主要的阴离子交换吸附形式,并且可与纤维吸附剂中存在的Cl-进行等物质量的交换反应.     

絮凝-DAF(dissolved air floatation)工艺的化学因素与颗粒特征研究

研究了絮凝－DAF工艺的化学因素和颗粒特征。PAC类絮凝剂的碱化度B值越高，其荷电量和立体结构越显著，絮凝－DAF工艺的除浊效果越好；但除了絮凝剂的电中和能力外，其形成絮体的结构特征也对絮凝－DAF工艺有影响。随着投药量、絮凝搅拌强度和时间的增加，絮体都分别会趋于某一极值尺寸而后逐渐变小，且较大粒度的密实絮体才是与微气泡作用效果最好的絮体。此外，增加絮凝搅拌强度和延长时间都可能有利于水中颗粒的去除，且DAF出水中粒径越大的颗粒含量越少，其中大于15μm的颗粒极少，但2－4μm的颗粒数目时常多于原水。     

深床过滤颗粒截留机理研究

对深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行了理论分析,讨论了两者间的相互作用及影响因素对微絮凝深床过滤进行了中试研究,考察了1～l0μm粒径颗粒在500cm滤床中的截留情况,并连续65h监测滤柱水头损失的变化;在滤速为24m/h情况下,计算了1～10μm粒径颗粒所受的水流剪切力;利用理论分析,分别讨论了表面电位为-25mV及-125mV、粒径为1～10μm的颗粒与滤料之间的物理化学作用力.理论计算值对实验结果进行了很好的解释,说明可以通过颗粒与滤料间的作用力分析来研究均质滤料深床过滤运行规律.