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絮体强度的研究进展
朱哲（石家庄市环境科学研究院
摘要：素体强是水处理工艺中最重要、最基本的操作参数之一，索体强度的差异将影响后续况淀、气浮、过滤及浓增等分离工艺的效率。本文就国外在体预度方面的研究成果做一综述，并对累体强度不同的测定方法选行了比较。
关键词：索体；强度；破碑；轻径一、引言
累体强度是水处理固液分离过程的重要控制参数。当加于絮体表面的剪切力大于累体的强度时，累体将发生破碎，在实际运行过程中，由于构筑物可能存在局部的强剪切力，累体破醇很难避免。这些局部强剪切的区域包括气浮池中溶气释放区、构筑物的堰板及泵本身等。累体破碎成小的累体后，将大大降低水处理效率。因此，深入研究累体强度对提高水处理系统效率有着十分重要的意义。
二、絮体的形成与破碎
累体的形成首先是通过颗粒间的硅撞，其次是碰撞后的黏附实现的。颗粒碰撞的效率，黏附的几率及被破碎的几率共同决定了累体形成的效率(公式1)。
R=αR_R.
(1)
其中，α为颗较础撞导致黏附的系数
一般认为，累体的形成和破碎是同时存在的，并受剪切条件的影响。当剪切力大于絮体结合键强度时，累体发生破碎，直到新的平衡建立起来，因此，絮体最终的聚集状态是破碎与成长达到平衡的结果。可见，累体的稳定性取决于累体间结合键抵御外
力的能力，即累体强度。三、累体要度的测定
目前已有两种最基本的方法用于絮体强度的测定：一种是根据某一系统中累体破碎所需输入的能量大小，宏观的表征累体的强度特征：另一种是直接测定单个累体内颗粒与颗粒间作用力大小的微观表征法，表1对上述的方法进行了总结，由于剪切条件决定了累体的最终粒径，因此，目前大部分累体强度的研究还是基于剪切条件下的宏观分析技术。
表1累体强度的测定方法
测定方法 1宏观方法
（1)揽拌器
88
方法介绍
通过对比在一特定的容器内，因剪切条件的增强，累体破醇前后粒径的变化来反应累体的强
度"
化线
2014年3月
强度计算
Strength factor:
d(2)
× 100 d(1)
(2)
其中d(1)为破碎前累体成长到稳定的平均粒径值，面d(2)为累
体破碎后的较径。
石家庄
050022
在一特定的容器中，逐步加大可控的剪切条件，测定能量的输入及累体破碎后的粒径叫，
在累体的悬浊液中
(2)超声 2微观方法
(1)微观机理
(2)微观操作
通入可控超声能量，测定累体的破
辞情况界，
在一定的力下，将单个絮体拉伸裂解
冈
用微力传感器对处于光纤维探针和载玻片间的单个累体施力，直到累体破
确
1.宏观测定方法
log d.. = log C y log G
(3)
其中d为絮体的最大粒径(m)：C为累体强度系数G为平均速度梯度(s')：为稳定絮体粒径常数，和累体破碎模式及微涡能的尺度有关。将最大粒度和平均速度梯度作双对数曲线，就可获得累体强度的信息。
0.786 d(d,/d,)l-
(4)
8为絮体键强（Jm"）：Φ为每单位时间内在单位累体体积上的超声能量（Wm"s)；△为超声时间(s)：d为超声前絮体的粒径(m):k为比例常数:D为累体的分形维数：j为超声时间(s)。
F(4/)4
(5)
为累体的强度(Nm*);d为累体粒度(m);F为累体破碎所需
的力(N)。
F=C,D
(6)
其中C,为毛细管的硬度(Nm").D为毛细管的变形度(m) F=K(W, W)
(7)
F为累体破碎力(N);K为微力传感器的灵敏度(NV-1);W为输出电压(V);W.为微力传感器
的电压基线值(V)。
(1)揽拌器
絮体强度的宏观测定方法主要是依据累体的粒径与水动力条件间的关系，Gregory认为，当在一定的剪切条件下对比不同的累体时，累体的粒径就可表征累体的强度图，累体粒径越大，强度越强，但是，这只能表示在一定剪切条件下已长成的累体情况，而无法给出在增大的剪切力作用下，累体变化的具体情况，这些累体具体变化情况相当重要，经常在水处理系统中发生。比如，溶气气浮及高速过滤中出现的絮体从低剪切水力条件区转移到强水力剪切区，因此，累体强度可以通过在不断增强的水力勇切下的絮体最大粒径或平均粒径的变化来反映，而这种方法主要