水质工程学(上)
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3.3.1 异向絮凝

颗粒在水分子热运动的撞击下所做的布朗运动是无规则的。这种无规则运动必然导致颗粒相互碰撞。当颗粒已完全脱稳后,一经碰撞就发生絮凝,从而使小颗粒聚集成大颗粒,而水中固体颗粒总质量不变,只是颗粒数量浓度(单位体积水中的颗粒数)减少。颗粒的絮凝速率决定于碰撞速率。假定颗粒为均匀球体,根据费克(Fick)定律,可导出颗粒碰撞速率为

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扩散系数DB可用斯托克斯(Stokes)—爱因斯坦(Einstein)公式表示,即

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将式(3-5)代入式(3-4)得

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由式(3-6)可知,由布朗运动所造成的颗粒碰撞速率与水温成正比,与颗粒的数量浓度平方成正比,而与颗粒尺寸无关。实际上,只有小颗粒才具有布朗运动。随着颗粒粒径增大,布朗运动将逐渐减弱。当颗粒粒径大于1μm时,布朗运动基本消失。因此,要使较大的颗粒进一步碰撞聚集,还要靠流体运动的推动来保证使颗粒相互碰撞,即进行同向絮凝。