长江河口絮凝泥沙颗粒粒径与浮泥形成现场观测

分别于2006年枯（2月）和洪（8月）季利用较先进又较实用的现场观测仪器，对长江河口絮凝泥沙颗粒粒径、浮泥体及变化过程，以及与此相关的动力因子进行了现场现测，获得一批最新原始观测数据。观测数据显示：长江河口悬沙主要来源于长江流域的细颗粒冲泻质，小于32μm的细颗粒泥沙占80％以上，悬沙单颗粒粒径均值为3．6—6．8μm。在洪季流域来沙集中期，悬沙颗粒较细，均值为3．6-5．5μm，而枯季流域来沙少，悬沙颗粒略粗，均值为5．9～6．8μm；长江河口细颗粒泥沙絮凝环境良好，实测平均絮凝颗粒粒径为61．5μm，是分散单颗粒粒径的10倍多，最小絮凝颗粒粒径为27．4μm，最大为107μm，最大絮凝颗粒出现在0．4-0．7m／s的中等流速时段。在盐水到达的上界线徐六泾区域实测絮凝颗粒粒径相对较小，均值为32．6-60．4μm，而南北槽最大浑浊带区域絮凝颗粒粒径最大，均值为57．3—79．2μm，实测洪季絮凝颗粒粒径比枯季大，洪季均值为60．4—79．2μm，枯季均值为42．5～66．6μm。此外，长江河口浮泥发育与细颗粒泥沙絮凝快速沉降有关，而最大浮泥层常常发生在最大絮凝颗粒粒径出现的后期时段，故长江河口细颗粒絮凝沉降是浮泥形成的主要物质来源。

利用小角度激光光散射研究阳离子有机高分子絮凝剂的絮体粒径和絮体结构

利用小角度激光光散射在线监测技术研究了不同阳离子有机高分子絮凝剂对带负电荷的高岭土颗粒体系的絮凝动力学和絮体结构.对于高电荷密度的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),由于分子量低其初始絮凝反应速度较慢,最终形成的絮体也较小.絮凝过程中,其絮体结构发生重组和排列,分形维数从1.83升高到2.09,所形成的絮体密实.对于低电荷密度的2种阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),因其分子量大投药量高,絮凝反应速度较快;但其絮体的分形维数较小且在絮凝反应中基本保持不变,形成的絮体结构开放和松散.基于有机高分子对高岭土体系浊度和zeta电位的影响,结合絮凝动力学和絮体结构分析,结果表明,PDADMAC絮凝机理是电中和作用,而随着分子量的增加和电荷密度的降低,CPAM则主要通过吸附架桥作用产生絮凝.

乙醇连续发酵过程中自絮凝酵母颗粒粒径分布的模拟

以酿酒酵母和粟酒裂殖酵母的融合株———自絮凝颗粒酵母SPSC01为研究对象,选择搅拌式反应器为模式系统,利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)在线检测了絮凝酵母颗粒的弦长频率分布.研究表明,在含有絮凝缓冲液的模拟系统中,自絮凝酵母颗粒粒径分布符合对数正态分布.粒径分布的特征参数(M)与搅拌转速(r)之间的关系可用对数方程表示,从而简化了絮凝酵母颗粒粒径分布的定量表征.在真实的乙醇连续发酵过程中,细胞代谢生成的CO2对测量体系产生了干扰,利用建立的自絮凝酵母颗粒粒径分布的在线检测和定量表征方法,在数据处理过程中排除了这种干扰,得到了自絮凝酵母SPSC01絮凝颗粒的粒径分布.

水库泥沙絮凝机理研究

天然水体泥沙絮凝的作用力主要来源于颗粒表面的电荷作用,其絮凝的基本原理可以采用DLVO理论分析研究。以三峡水库中的水体环境因素为基础,通过DLVO理论量化了颗粒之间的作用能和作用力。通过对颗粒之间位能曲线上特征值与泥沙颗粒相对运动具有的动能之间的对比,得到了泥沙颗粒能够形成絮凝的水动力条件。对比三峡水库具体的水动力因素发现,坝前水深较大,当泥沙处于水体的中层时更容易产生絮凝;水库中泥沙的絮凝体均较为疏松,颗粒之间相互作用力较小,容易在水流中被剪切破坏。最后通过力的平衡关系得到了絮凝体的极限下沉速度,沉速等于絮凝体极限下沉速度的单颗粒泥沙粒径即为絮凝临界粒径,约为0.019 mm,小于临界粒径的单颗粒泥沙的沉速需要考虑絮凝因素而进行修正。