【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種絮凝體強(qiáng)度的計算方法。
技術(shù)介紹
給水及污水處理過程中，由于混凝工藝具有運(yùn)行簡單、制水周期短、成本低、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，是去除水中膠體或懸浮顆粒最常用的方法，也是關(guān)鍵的工藝步驟之一。合理的進(jìn)行絮凝工藝設(shè)計，必須保證各構(gòu)筑物單元內(nèi)絮體破碎率最小化，然而在實(shí)際中，具有較大剪切強(qiáng)度的區(qū)域，普遍存在于給水處理廠各構(gòu)筑物單元。當(dāng)絮凝體暴露在較高強(qiáng)度的剪切力條件下時，其將會被打碎，打碎后形成的小顆粒在沉淀池去除率降低，從而影響后續(xù)工藝的處理效能，絮凝體必須達(dá)到一定的強(qiáng)度以抵抗此類剪切力。 絮凝體強(qiáng)度是固液分離技術(shù)去除水中顆粒雜質(zhì)過程的一個非常重要的運(yùn)行參數(shù)。絮凝體強(qiáng)度與絮凝體顆粒內(nèi)部的“結(jié)合鍵”有關(guān)，當(dāng)作用在絮凝體表面的剪切力大于絮凝體內(nèi)部的粘結(jié)力時，絮凝體將會發(fā)生破碎。目前，評價絮凝體強(qiáng)度最簡單的方法是計算絮凝體的強(qiáng)度因子。由于絮凝體強(qiáng)度因子不是常數(shù)，其數(shù)值會隨破碎時作用在絮凝體表面的剪切強(qiáng)度的改變而變化，故強(qiáng)度因子直接用于比較不同攪拌條件下形成的絮凝體的強(qiáng)度時存在缺陷。另一方面，部分人員提出利用經(jīng)驗(yàn)公式d = CG~-Y來描述絮凝體直徑和剪切強(qiáng)度的關(guān)系，其中d為絮體粒徑，C為絮凝體強(qiáng)度系數(shù)，G為剪切強(qiáng)度，Y為絮體穩(wěn)定尺寸系數(shù)。在絮凝體尺寸和平均速度梯度的雙對數(shù)坐標(biāo)軸上作圖，Y的斜率越陡峭，絮凝體越容易在逐漸升高的剪切力作用下發(fā)生破碎，故采用Y值來表征絮凝體強(qiáng)度。 以上對絮凝體強(qiáng)度的研究，既沒有明確給出絮凝體強(qiáng)度的定量計算公式，也沒有涉及絮凝體的形態(tài)學(xué)特征，故存在一定的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是要解決現(xiàn)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種絮凝體強(qiáng)度的定量計算方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行：一、以絮凝體的粘結(jié)力Bf與顆粒凈截面積的關(guān)系為基礎(chǔ)，結(jié)合絮凝體形態(tài)學(xué)參數(shù)，求得絮凝體粘結(jié)力的定量計算公式其中d為絮凝體粒徑，k為絮凝體強(qiáng)度系數(shù)，Df為分形維數(shù)；二、以絮凝體受到的湍流水體中微渦旋作用力為基礎(chǔ)，基于柯爾莫戈羅夫局部各向同性紊流理論，推出流體對絮凝體的紊流破碎力公式其中F為紊流破碎力，ρw為水的密度，G為剪切力；三、結(jié)合絮凝體粘結(jié)力和流體對絮體的破碎力，導(dǎo)出絮凝體強(qiáng)度為絮凝體臨界破碎時流體對絮凝體的剪切力，得出絮凝體強(qiáng)度表征公式四、將剪切力G作用絮凝體表面使其發(fā)生破碎，并利用光檢測儀器對絮凝體的物理參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，在絮凝體破碎的臨界點(diǎn)，求得絮體強(qiáng)度系數(shù)k，將k帶入公式計算絮凝體強(qiáng)度。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種絮凝體強(qiáng)度的定量計算方法，其特征在于該方法按以下步驟進(jìn)行: 一、以絮凝體的粘結(jié)力Bf與顆粒凈截面積的關(guān)系為基礎(chǔ)，結(jié)合絮凝體形態(tài)學(xué)參數(shù)，求得絮凝體粘結(jié)力的定量計算公式Bf = kd{l+Df/i)，其中d為絮凝體粒徑，k為絮凝體強(qiáng)度系數(shù)，Df為分形維數(shù)； 二、以絮凝體受到的湍流水體中微渦旋作用力為基礎(chǔ)，基于柯爾莫戈羅夫局部各向同性紊流理論，推出流體對絮凝體的紊流破碎力公式F =其中F為紊流破碎力，Pw為水的密度，G為剪切力； 三、結(jié)合絮凝體粘結(jié)力和流體對絮體的破碎力，導(dǎo)出絮凝體強(qiáng)度為絮凝體臨界破碎時流體對絮凝體的剪切力，得出絮凝體強(qiáng)度表征公式& =kd[l+D//3); 四、將剪切力G作用絮凝體表面使其發(fā)生破碎，并利用光檢測儀器對絮凝體的物理參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)測，在絮凝體破碎的臨界點(diǎn)，F(xiàn)=^J\}2 = Bf=/<d{l+L>j/}]，求得絮體強(qiáng)度系 60數(shù)k...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉劍，赫俊國，唐小斌，鄒劍鋒，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23
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