分形在水处理中的应用

在水处理过程中，絮凝体的分形维数和沉后水浊度都能够表现出良好的相关关系，从而在混凝工艺过程控制中，可以通过对絮凝体分形维数的在线监测，来反映絮凝程度和混凝处理效果。并且通过实验运用分形维数来指导能耗分配，使得水处理能够既经济又高效。     

制药废水絮体分形维数及最优处理条件研究

以某药业公司制药废水为原水,以PFS为混凝剂,PAM为助凝剂,在常温下进行混凝实验,考察絮体分形维数和混凝条件以及COD去除率之间的关系。实验结果表明:PFS投加量为700 mg/L,PAM投放量为15 mg/L,原水p H值为7.0时,以200 r/min速度快速搅拌90s后,再以50 r/min的速度慢速搅拌15 min,COD去除率达到61.4%;所得絮体分形维数峰值为2.037,且絮体结构密实,沉降速度快。证明用该混凝法处理高浓度制药废水时,分形维数的变化能很好地反映了絮凝程度及混凝工艺的处理效果。     

水力条件对聚硅酸铝铁絮体分形结构的影响研究

制备聚硅酸铝铁复合絮凝剂,研究其絮体分形维数与絮凝效果之间的关系,并进一步分析了水力条件对絮体形态的影响,确定了絮体的动力学模型.结果表明,絮凝剂投加量过多或过少都会降低絮体分形维数;碱化度升高会使絮体更加密实,同时分形维数随搅拌强度的增加而增大,但搅拌条件过强会增大絮体破碎几率;在絮凝初期,分形维数随慢搅时间的增长而...     

黄土高原刺槐人工林地土壤颗粒分形特征研究

采用分形理论,研究黄土高原刺槐人工林地不同树龄和不同深度的土壤颗粒的分形特征.结果表明,在刺槐人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同树龄刺槐人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面的不同深度上趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标.     

CO_2/水孔流作用下砂岩真三轴应变分形特征研究

以砂岩为主要研究对象,以CO_2、水为孔隙流体介质,通过真三轴压缩试验得到不同孔流作用下应力应变数据,分析并比较了砂岩受力破坏各个阶段中应变分形曲线特征。研究结果表明:分形维数的突变与应变的突变具有一致性,分形维数的范围与最大值的排序为:干燥CO_2水。干燥砂岩的应变分形变化规律为:在孔隙压密阶段,分形维数增大;弹性阶段,分形维数略有上升;屈服阶段,分形维数波动较大;峰后阶段,分形维数减小。含水砂岩和含CO_2砂岩的应变分形规律具有共性和差异性。共性表现在孔隙压密阶段和峰后阶段:孔隙压密阶段两者分形维数减小,峰后阶段两者分形维数增大。差异性体现在中间阶段:含水砂岩的分形维数在很小的范围内波动,而含CO_2砂岩波动较大。试验结果可以在一定程度上定量地反映岩石受力破坏全过程特征,同时给岩石力学行为与破坏机理研究带来新思路。在实际工程中,岩石结构的应变分形结果对其稳定性分析及预测具有指导意义。     

岩桥破坏全过程分形特征研究

为定量研究边坡岩桥破坏全过程特征,对岩桥试件进行单轴压缩试验,采用盒维数法计算加载过程中裂纹扩展路径的破裂分形维数,基于应力-应变曲线和破裂分形维数量化表征岩桥破裂演化特征,论证了试验结果与实际边坡岩桥破坏过程的相似性;而后,对试件碎屑进行筛分试验,引入破碎分形维数定量描述其破碎特征;最后讨论了这2种分形维数之间的关系。结果表明:1)岩桥试件的应力-应变曲线呈现出"峰后回升"特征; 2)破裂演化过程中产生的新生裂纹具有形态上的自相似性,即分形特征,破裂分形维数与应变之间服从双曲线关系; 3)岩桥试件破坏后的碎屑尺寸分布具有分形特征,破碎分形维数变化范围在2. 60～2. 67之间; 4)数据拟合表明,岩桥试件最终破坏状态的破裂分形维数与破碎分形维数之间呈线性正相关关系,这是因为试件的裂纹萌生、扩展和贯通与破碎特征紧密相关,属于因果关系。     

壳聚糖改性高分子絮凝剂对焦化废水Zeta电位的影响研究

采用混凝过程对焦化废水进行了深度处理研究,研究了壳聚糖改性高分子混凝剂的剂量、p H值对焦化废水浊度去除率和Zeta电位的影响。结果表明在混凝过程中壳聚糖改性高分子絮凝剂剂量为200mg/L,p H值为7的最佳条件下浊度去除率比色度去除率更好,它们分别是94.44%和66.67%。焦化废水混凝后絮凝体的Zeta电位显示该最佳条件下混凝后絮凝体的Zeta电位最大。     

混凝剂对胶体电动电位的影响研究

混凝剂是通过压缩双电层、吸附电中和、卷扫絮凝、吸附架桥4种方式起到对水中胶体的凝聚作用的,最终达到水处理的效果.通过测量水样中加入混凝剂前后胶体的电动电位(zeta电位),发现混凝剂的投加会使得溶液中胶体的电动电位发生变化,这种变化和混凝机理中混凝剂通过压缩双电层达到胶体凝聚效果的说法是一致的.     

燃烧烟尘凝团形貌的分形辨别方法研究

对火灾现场常见聚合物材料和易燃液体燃烧烟尘凝团进行了分形研究,通过线性回归得到了描述其形貌特征的分形维数和分形前置因子。研究发现大多数材料烟尘凝团的分形维数在1.5~2.0之间,燃烧时发烟量较大的材料通常具有较高的分形维数值。利用分形分析结论,对烟尘进行判别分析,可以准确判别烟尘种类。     

麻风树果壳活性炭表面分形维数的实验研究

在温度77K条件下对化学活化法制备的几种麻风树果壳活性炭进行N2吸附-脱附实验研究,得到了孔结构参数.并利用等温吸附数据分析了活性炭的分维.研究了不同碱炭比(R)条件下得到的活性炭的表面特征、孔结构和特征吸附能.结果表明,麻风树果壳活性炭含有分形特征,分形维数在2～3之间.在多层吸附早期阶段和高度覆盖期所得的分形维数不同,但变化趋势基本一致,随着R的增加而增大.R=4时,分形维数最大,分别为2.619和2.993.活性炭的分形维数与活性炭的比表面积、孔容、碘吸附值和微孔相对含量基本一致,可以用来表征微孔的发育程度.