电解质对细颗粒泥沙絮凝影响的试验研究
泥沙沉降速度研究现状
水电1001班201019040230 欧阳秘泥沙沉降速度研究现状摘要：本文对现有泥沙沉降研究理论、实验和观测成果进行了总结，分析了目前泥沙沉降研究的进展，对泥沙沉降研究的发展趋势进行了展望。
对泥沙沉降速度及其影响因素进行了综述, 讨论了自由沉降和群体沉降速度的计算公式。
关键词：泥沙沉降；理论分析；影响因素; 速度指标; 计算公式一、泥沙沉降理论分析历史泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度, 称为泥沙的沉降速度( 或简称泥沙沉速) , 它是泥沙的重要水力特性之一。
在各种沉淀池的设计计算和生产运用中, 在河流、渠道的各种泥沙问题中, 泥沙的沉降速度都是一个最重要的, 也是一个最基本的参数。
因此, 研究泥沙问题, 无论通过物理模拟(即模型试验), 还是通过数值模拟, 均应提供可靠的泥沙沉降速度指标。
1851 年，Stokes 对球体绕流的蠕变状态进行了研究提出了球体绕流阻力系数的解析解，此解只适用于雷诺数小于 1 的情况，应用于拟球体单颗粒泥沙静水沉速规律的研究。
Oseen 推导出的考虑流速影响的绕流状态下的球体沉降解，其阻力系数公式将单颗粒静水沉降规律理论解的应用范围扩大到雷诺数小于6 的情况。
此后，Kaplun 和Lagerstrom 与Prodman 和Pearson几乎同时发现球体绕流的高阶近似解，但其解的阻力系数公式又回到了Stokes 理论解的适用范围。
为解决大雷诺数下单颗粒泥沙静水沉降问题，许多学者提出了各自的计算模型。
如沙玉清通过对沉速公式的数学转换，根据实测资料利用最小二乘法获得了过渡区的颗粒沉速公式；张瑞瑾基于阻力叠加原则，将Stokes 型滞性阻力和Newton型形状阻力线性组合表示出绕流阻力，导出与Rubey公式结构一致的沉速公式；窦国仁采用Oseen 型阻力和Newton 型阻力按阻力迭加原则获得绕流阻力，通过引进与沙粒雷诺数有关的分离角求得两种阻力的作用面积以反映两者的相对大小，进而导出了半理论半经验的计算模式。
化学絮凝和电絮凝磁絮凝
化学絮凝和电絮凝磁絮凝1.引言1.1 概述概述：化学絮凝和电絮凝磁絮凝是两种常见的水处理技术，用于去除水中的悬浮物和溶解物质。
这些技术通过将带电的粒子聚集成较大的团块，以便于后续的沉淀或过滤操作。
化学絮凝主要依靠添加化学药剂促进粒子的聚集，而电絮凝磁絮凝则利用电场或磁场的作用力使得带电粒子聚结形成较大的体积。
在水处理过程中，水中可能存在的悬浮物和溶解物质会给水质带来一系列的问题。
悬浮物包括颗粒、胶体、泥沙等，它们的存在会导致水的浑浊、色泽不佳和异味等问题。
溶解物质则包括有机物、无机盐、金属离子等，它们可能对人体健康产生危害，并对水的味道和pH值产生影响。
化学絮凝是一种通过添加化学药剂来促进粒子聚集的方法。
通常使用的化学药剂包括铝盐、聚合铝盐等。
这些药剂能够与水中的颗粒和胶体发生化学反应，形成絮凝剂，并通过吸附、凝聚和桥连等作用使粒子聚结成较大的团块，从而便于后续的沉淀和过滤操作。
化学絮凝广泛应用于污水处理、饮用水处理等领域，并且具有操作简单、效果显著的特点。
电絮凝磁絮凝是一种基于电场或磁场作用力实现粒子聚结的方法。
它利用电流或磁力的作用使得带电粒子在水中发生聚集，从而形成较大的絮凝体。
电絮凝磁絮凝具有无需添加化学药剂、无二次污染、结构简单等优点。
电絮凝主要适用于电解质溶液和废水处理，而磁絮凝则适用于含磁性颗粒的水处理。
它们在水处理领域具有广阔的应用前景。
综上所述，化学絮凝和电絮凝磁絮凝是两种常见的水处理技术，它们通过不同的方式实现水中悬浮物和溶解物质的去除。
选择何种技术取决于具体的水质状况和处理要求。
随着科技的不断进步和环境问题的日益突出，对于高效、环保的水处理技术的需求也越来越迫切。
因此，进一步研究和应用化学絮凝和电絮凝磁絮凝技术将有助于改善水质，保护环境，促进可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包含以下信息：本文将介绍化学絮凝和电絮凝磁絮凝这两种常用的水处理技术。
首先，将给出对这两种技术的概述，包括它们的定义、原理以及在水处理中的应用。
不同环境条件对土壤细颗粒絮凝沉降的影响研究
２ ． ２ 正 交 实 验设 计
研究影 响 泥沙 絮凝 沉 降 的 因 素有 温 度 、 ｐ Ｈ值 、 电
解 质浓度 及类 型 ， 寻求 各个影 响 因素 的最佳水 平 ， 并 通
过 正交旋 转组合 设计 ， 将 各 因素 结合 在 一起 进 行 研 究 得 到最适 条件 ， 然后 通 过 实验 数 据 分 析得 出结 论 。综 合 参考 相关 文献 资料 ’
态 环 境 安 全 提 供 了基 础 数 据 。
关 键 词 ： 黄 壤 ；紫 色 土 ；絮 凝 ； 沉 降 ；平 均 沉速 中图 法 分 类 号 ： Ｓ １ ５ ７ 文 献标 志码 ：Ａ
～
１ 研 究 背 景
细 颗粒 泥沙 的絮凝或 分散 是水 土保持 、 环境 保护 、 水 利 和农业水 土 工程 等学 科 共 同关 注 的 研究 内容 ¨ 。 进 入水 体 的 土壤 细颗 粒 凝 聚直 接 影 响着 泥 沙 颗 粒 沉
第４ ４卷 第 ９期 ２ ０ １ ３年 ５月
人 民 长 江
Ｙａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４４． Ｎｏ ． ９ Ｍａ ｙ， ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ７ ２— ０ ３
ｐ Ｈ 值 对 两 种 土壤 细颗 粒絮 凝 沉 降影 响 较 大 ； Ｂ ａ Ｃ １ ，电 解质 体 系土 壤 的颗 粒 平 均 沉 速 约 是 Ｎ ａ Ｃ １ 电 解 质 土壤 的 ２倍 ， 而与 Ａ Ｉ Ｃ １ 电 解 质 土壤 的 沉 降 效 果相 差 不 大 。获 得 的 两种 土壤 细 颗 粒 最佳 絮 凝 条 件 为 三峡 库 区 水 体 生
混凝实验
混凝实验一．实验目的：确定混凝过程中最佳PH、投药量和实验时间二．实验原理：废水中投加混凝剂后，胶体因参电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态，这一过程成为脱稳，脱稳的颗粒进一步发生凝聚和絮凝不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚和絮凝。
按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕四种。
（1）压缩双电层由胶体粒子的双电层结构可知，负离子的浓度在胶粒表面最大并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布，最终与溶液中离子浓度相等。
当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层厚度将减少。
这过程的实质是加入的负离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分负离子挤压到吸附层中，从而是扩散层厚度减少。
所以称为压缩双电层作用。
由于扩散层厚度的减小，ξ电位相应降低，因此胶粒间的相互排斥力也减小。
另一方面，由于扩散层减薄，它们相互碰撞的距离减小，因此相互间的吸引力相应变大，使其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为引力为主。
胶体得以迅速凝聚。
（2）吸附电中和作用吸附电中和作用是指胶粒表面对异号离子，异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分或全部电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而相互吸附。
当三价铝盐或铁盐混凝剂量过高，混凝效果反而下降的现象，可以用本机理解释，因为胶粒吸附过多的负离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳定现象。
（3）吸附架桥桥作用吸附架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附架桥过程。
当三价铝盐和铁盐及其它高分子混凝剂溶于水后，经水解、缩聚反应形成高分子聚合物，具有线形结构。
这类高分子物质可被胶粒强烈吸附。
因其线性长度较大，但它的一端吸附某一胶粒后，另一端可吸附另一胶体粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐变大，形成粗大絮凝体。
（4）沉淀物网捕机理当采用硫酸铝、石灰或氧化铁等高价金属盐类作混凝剂时，如果投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物（如Al（OH）3、Fe（OH）3）或金属碳酸盐（如CaCO3）时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。
电解质的聚沉与高分子的絮凝
中国石油大学化学原理二实验报告实验日期：2014.10.29 成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：无机电解质的聚沉作用与高分子的絮凝作用一.实验目的1.掌握溶胶的聚沉原理与方法；2.验证电解质聚沉的符号和价数法则；3.了解水溶性高分子对溶胶的絮凝作用。
二.实验原理1.无机电解质的聚沉作用溶胶由于失去聚结稳定性进而失去动力稳定性的整个过程叫聚沉。
电解质可以使溶胶发生聚沉。
原因是电解质能使溶胶的§电势下降，且电解质的浓度越高§电势下降幅度越大。
当§电势下降至某一数值时，溶胶就会失去聚结稳定性，进而发生聚沉。
不同电解质对溶胶有不同的聚沉能力，常用聚沉值来表示。
聚沉值是指一定时间内，能使溶胶发生明显聚沉的电解质的最低浓度。
聚沉值越大，电解质对溶胶的聚沉能力越小。
聚沉值的大小与电解质中与溶胶所带电荷符号相反的离子的价数有关。
这种相反符号离子的价数越高，电解质的聚沉能力越大。
叔采－哈迪(SchlZe--Hardy)分别研究了电解质对不同溶胶的聚沉值，并归纳得出了聚沉离子的价数与聚沉值的关系：M+:M+2:M+3＝（25～150）：（0.5～2）：（0.01～0.1）这个规律称为叔采－哈迪规则。
2.相互聚沉现象两种具有相反电荷的溶胶相互混合也能产生聚沉，这种现象称为相互聚沉现象。
通常认为有两种作用机理。
（1）电荷相反的两种胶粒电性中和；（2）一种溶胶是具有相反电荷溶胶的高价反离子。
3.高分子的絮凝作用当高分子的浓度很低时，高分子主要表现为对溶胶的絮凝作用。
絮凝作用是由于高分子对溶胶胶粒的“桥联”作用产生的。
“桥联”理论认为：在高分子浓度很低时，高分子的链可以同时吸附在几个胶体粒子上，通过“架桥”的方式将几个胶粒连在一起，由于高分子链段的旋转和振动，将胶体粒子聚集在一起而产生沉降。
三.仪器和药品1.仪器722 分光光度计，100mL 锥形瓶3 个，10mL 微量滴定管3 支，10mL 移液管1支，20mL 具塞试管 6 支，50mL 具塞量筒 3 个，胶头滴管，吸耳球，秒表等。
一种有压流下细颗粒泥沙起动试验方法
一种有压流下细颗粒泥沙起动试验方法
李华勇 1，陈远中 2，陈 槐 3
（1. 江西省港航建设投资集团有限公司，江西 南昌 330008；2. 深圳市公明供水调蓄工程管理处，广东 深圳 518036； 3. 南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210029）
摘要：本文提出了一种有压流下细颗粒泥沙起动时刻定量判别与起动流速测量的方法。结合可升降水塔、钢化玻
第 19 卷 第 3 期
中国水利水电科学研究院学报
2021 年 6 月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Vol.19 No.3 June，2021
絮凝沉淀实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除絮凝沉淀实验报告篇一：环境工程专业----实验报告颗粒自由沉淀实验一、实验目的1、过实验学习掌握颗粒自由沉淀的试验方法。
2、进一步了解和掌握自由沉淀的规律，根据实验结果绘制时间－沉淀率（t-e）、沉速－沉淀率（u-e）和ct/co~u 的关系曲线。
二、实验原理沉淀是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的一种过程。
根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、沉淀絮凝、成层沉淀和压缩沉淀等4类。
本实验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。
实验用沉淀管进行。
设水深为h，在t时间内能沉到深度h颗粒的沉淀速度vh/t。
根据给定的时间to计算出颗粒的沉速uo。
凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒在t0时就可以全部去除。
设原水中悬浮物浓度为co则沉淀率＝(co-ct)／c03100%在时间t时能沉到深度h颗粒的沉淀速度u:u=(h310)／(t360)(mm／s)式中：c0——原水中所含悬浮物浓度，mg/lc1————经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度，mg/l;h——取样口高度cm;t——取样时间，min。
三、实验步骤1、做好悬浮固体测定的准备工作。
将中速定量滤纸选好，放入托盘，调烘箱至105±1℃，将托盘放入105℃的烘箱烘45min,取出后放入干燥器冷却30min，在1/10000天平上称重，以备过滤时用。
2、开沉淀管的阀门将软化淤泥和水注入沉淀管中曝气搅拌均匀。
3、时用100ml容量瓶取水样100ml(测得悬浮物浓度为c0)记下取样口高度，开动秒表。
开始记录沉淀时间。
4、时间为5、10、15、20、30、40、60min时，在同一取样口分别取100ml水样，测其悬浮物浓度为（ct）。
5、一次取样应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前和取样后必须测量沉淀管中液面至取样口的高度，计算时采用二者的平均值。
6、已称好的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，使滤纸上得到全部悬浮性固体，最后将带有滤渣的滤纸移入烘箱，重复实验步骤（1）的工作。
有机阳离子聚合电解质对蒙脱石粘土_膨润土_泥浆稀释机理的研究
白色粉末 川西化工厂
212 稀释试验 21211 泥浆的制备
按料B球B水= 1B1. 5B1. 7 球磨 3 小时, 泥 浆含水率为 63% , 粘度约 2800 厘泊。
) 12 )
21212 稀释剂溶液的制备 将各种添加剂制成 20% 的水溶液。
21213 稀释试验 取空白泥浆一杯, 不断加入某种稀释剂, 经
) 14 )
对蒙脱石粘土泥浆加聚合电解质前后的泥 浆进行 X- 衍射测试, 得出蒙脱石 C 轴层间距 分别为 118815nm 和 119166nm , 两 者 相 差很 少, 说明聚合物没有进入晶体内部, 只是吸附在 晶体的表面。
硅酸盐通报 1999 年第 2 期
图 6 膨润土泥浆状态和 烘干状态的红外吸收图谱
11 前 言
膨润土中的主要矿物为蒙脱石, 一般含量 都在 80% 以上。蒙脱石的 Si- O 四面体中的 Si4+ 常被 Al3+ 所置换; A l- O, OH 八面体中的 A l3+ 常被 M g2+ , Fe2+ 所置换, 故蒙脱石表面常 带负电, 并常吸附有其它正离子, 以保持其电中 性。由于蒙脱石的层间以分子键结合, 结合力 弱。所以蒙脱石在水中有很强的分散性, 水分 子很容易进入层间。晶体 C 轴方向加大[ 1] , 颗 粒不断裂解、体积膨胀, 故称膨润土。同时, 形 成的泥浆粘度很大。用传统的稀 释剂很难 稀
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关
键
词： 细 颗 粒 泥 沙 ；絮 凝 ；电解 质 ； Ｚ ｅ ｔ ａ电位 ；泥 沙 沉 降 ；显微 观 测
文 献 标 志 码 ：Ａ
中 图法 分 类 号 ：Ｘ ５ ２
泥 沙絮凝 成 因复 杂 ， 影 响 因 素众 多 。从 已有 研 究 成果 可 知 ， 影 响 泥沙 絮凝 的主要 因素包括 电解 质 、 泥沙 颗粒 粒 径 、 有 机质 含量 、 矿 物成 分 、 水 动力 因素等等 ， 其
加入 一定 的 电解质后 ， 颗 粒之 间 的平 衡 就会被破 坏 ， 由
单颗 粒下 沉转 变成 絮 团下 沉 ， 这 主要 是 因 为压 缩 双 电
层作 用 和 电性 中和作用 。
对 细颗 粒 泥沙 絮凝 的影 响 ， 研究 成 果 丰 富 了细 颗粒 泥
沙 絮凝 理 论 ， 对 解 决 河 口地 区 泥 沙 淤 积 ， 治理“ 拦 门 沙” 有很 大 的实 际意 义和 应用 价值 。
电解 质 对 细颗 粒 泥 沙 絮 凝 影 响 的试验 研 究
宋 晓 阳 ， 周 晶 晶 ， 邓 棵 斌。
（ １ ． 天津大学 建 筑工程学院 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 河 海 大 学 港 口海 岸 与 近 海 工 程 学 院 ， 江苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ８ ； ３ 中交广 州 航 道 局 有 限公 司 ， 广东 广州 ５ １ ０ ２ ２ １ ）
中电解 质 的影 响是 比较 主 要 和 复 杂 的 ， 泥 沙 絮凝 程 度 与 电解 质 的 浓 度 、 阳离 子 的种 类 及 价 态 等 因 素 有 关 。
粒泥 沙带 电 的主要 原 因。细颗 粒泥 沙表 面负 电荷会 吸 引周 围液 相 中的正 离 子 ， 这些 正 离 子 受 负 电荷 的静 电
吸 引作用 和 自身热 运 动 的影 响 ， 在 颗 粒 表 面形 成 双 பைடு நூலகம்
层， 该双电层可分 为吸附层 （ 紧靠 颗 粒 表 面 ） 和扩 散
口
， Ｚ ０
因此对 于 电解 质 与 泥 沙 絮 凝 关 系 的研 究 受 到 广 泛 关 注， 相 关 领 域 的 科 技 工 作 者 就 此 已 经 做 过 大 量 工 作¨ ， 但 大多从 泥 沙动 力学性 质 人手 ， 研究 方 法较 为
复 杂 。本 文 选 用 长 江 口细 颗 粒 泥 沙 为 研 究 对 象 ， 以 Ｚ ｅ ｔ ａ电位 为媒 介 ， 从 宏 观 和微 观 两个 角度 ， 说 明 电解 质
当细 颗粒 泥沙 与 天 然水 体 形 成 分散 系时 ， 颗 粒 之 间存 在相 互排 斥作 用 ， 因此 能 够 稳 定地 存 在 。但 是 当
沙Ｚ ｅ ｔ ａ电位 ， 分析 其 沉 降 速 度 ， 研 究 电 解质 种 类 和 浓 度 与 细 颗 粒 泥 沙 絮 凝 的 关 系 ， 并 利 用 扫 描 电子 显 微 镜 观
察絮凝体 。 从 微 观 角度 进 一 步 验 证 实验 结论 。研 究 发 现 ， 电解质种 类和 浓度均会 影响 泥沙颗粒 的 Ｚ ｅ ｔ ａ电位 ，
第 ９期
宋晓 阳， 等： 电解 质 对 细 颗 粒 泥 沙 絮凝 影 响 的试 验 研 究
７ １
中和泥沙 表 面 负 电 荷 和 压 缩 双 电层 ， 使 Ｚ ｅ ｔ ａ电位 增 大， 甚至 使颗 粒 电荷反 转 。
１ ． ２ 电性 中和
细颗 粒 泥沙带 有负 电荷 ， 当加 入 电解 质 阳离子后 ，
负 电荷被 中和后 由于 布朗运 动产 生絮凝 。但是 在 过量 的 高价 阳离 子 电解 质 或 聚 合 离 子 中 ， 水溶液 ｐ Ｈ 值 很
取 代 而使 细颗粒 泥 沙带 负 电荷 ， 晶格 取 代 是 造 成 细 颗
第４ ４卷 第 ９期 ２ ０ １ ３年 ５ 月 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９— ０ ０ ６ ７— ０ ５
人 民 长 江
Ｙａ ｎｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４４． Ｎｏ ． ９
Ｍａ ｙ， ２ ０１ ３
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ０—１ ７
作者简 介 ： 宋晓阳， 女， 硕士研 究生， 主 要 从 事 港 口海 岸 与 近 海 工程 方 面 的研 究 。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ｓ ｘ ｙ ０ ８ １ ４ ＠１ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ 通讯作者 ： 周 晶晶， 女， 讲 师， 博士 ， 主要 从 事港 口海 岸 与 近 海 工 程 方 面 的研 究 。 Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｊ ｊ ＠ｈ ｈ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
摘要 ： 在 影 响 泥 沙 絮 凝 的 因素 中 ， 电解质的影响是主要的 ， 也 是 复 杂 的 。 为 了研 究 电解 质 对 泥 沙 絮 凝 的 影 响 ，
取 用长 江 口的 细颗 粒 泥 沙 置 于 不 同阳 离子 浓 度 的 天 然 海 水 、 人 工海水 、 Ｎ ａ Ｃ １ 溶 液 和 Ｍｇ Ｃ １ ， 溶 液 中， 并 测 量 泥
１ ． １ 压 缩 双 电层
细颗 粒 泥沙产 生 絮凝 的主要机 理之 一是压 缩双 电 层作 用 。随着 周 围介 质 阳离 子 强 度 增 大 ， 不 断 将 扩 散
层 中正 电荷排 斥进 吸 附层 ， 双 电层 受到 压缩变 薄 ， 颗粒
１ 絮 凝 电 化 学 机 理
对 于河 口泥沙 絮凝 机理 的研究 基 于 电化学 理论 居
之 间 的排 斥 作 用 减 小 ， 泥沙稳定性降低 ， 促 使 絮 凝 发
生。
多， 国 内陈邦林 等 曾应 用 电 化 学理 论 对 长 江 口泥 沙 絮
凝 机理 进行 分 析研究 。 细颗粒 泥 沙是 由铝 氧八 面体 和硅 氧 四面体 的晶格 组成 ， 晶格 中的 Ａ ｌ “或 Ｓ ｉ 有一部分被 Ｍ ｇ 或 ｃ ａ ¨