廢水處理相關問題與現象之分析---子計畫三：碎形膠羽之沈降分析;Analysis of Some Problems and Phenomena in Wastewater Treatment---Sedimentation of Fractal Flocs

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Title:	廢水處理相關問題與現象之分析---子計畫三：碎形膠羽之沈降分析;Analysis of Some Problems and Phenomena in Wastewater Treatment---Sedimentation of Fractal Flocs
Authors:	曹恆光
Contributors:	中央大學化學工程與材料工程系
Keywords:	化學工程類;環保工程;膠體;廢水處理;凝絮現象;多孔球;凡得瓦力;碎形維度;Colloid;Wastewater treatment;Flocculation;Porous sphere;van der Waals force;Fractal dimension
Date:	1998-09-01
Issue Date:	2012-10-01 11:13:20 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	廢水中常含有的污染性的《膠體粒子》。由於膠體粒子相當微小，其沉降速度非常緩慢，使得成本低且簡單的沉降分離變得費時。所以沉降速度的快慢顯然是沉降分離廢水中膠體污染物的瓶頸因素。補救方法是在廢水中加入鹽類或高分子等化學品，使膠體粒子產生凝絮現象(Flocculation)，即微小膠體粒子藉凡得瓦引力聚集在一起，形成較大的《膠羽》(Floc)。由於體積大，膠羽的沉降速度也就明顯的增快許多。雖然沉降是一種相當古老且經常使用的固-液分離方法，但我們對它的瞭解仍相當有限。過去的研究大都局限於非膠體球形粒子；而膠羽的沉降常被看成是多孔球(Porous Sphere)的問題。然而，膠羽是由許多微小的膠體粒子依靠微弱的凡得瓦引力聯結在一起，其結構相當鬆散而脆弱。膠羽的形狀是不規則的，若用碎形幾何(Fractal Geometry)來描述，其結構具有自我相似性(Self-Similarity)，碎形維度約df ( 1.5~2.5；換言之，其結構相當空洞。從形狀(非球形)與結構(不對稱、不均勻)的觀點，膠羽的沉降速度會不同於特徵粒徑約略相當的多孔性球形粒子。由於膠羽形狀複雜、結構脆弱，造成實驗時單一膠羽的篩選和它的形狀與結構的認定相當困難，以致於有關膠羽沉降速度的文獻報導相當匱乏。本計畫的主要目的就是要研究膠羽的沉降過程，瞭解影響沉降速度的物理因素。我們的研究過程將包含實驗與理論模擬兩部份；實驗部份可概分成兩類：(a)單一膠羽的沉降(b)一群大小約略相當的膠羽的沉降；理論與模擬部份可概分為(a)膠羽結構的模擬和(b)膠羽內外流場的解算。 ; 研究期間 8608 ~ 8707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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