DLCA模型模拟絮凝过程及在洗煤废水处理中的应用

"基于DLCA模型的絮凝过程模拟与应用 (2011年)" 这篇文章是工程技术领域的学术论文，主要探讨了如何使用二维有限扩散集团凝聚（DLCA）模型来模拟絮凝体的生长过程，并结合Matlab软件进行实现。DLCA模型是一种常用于描述颗粒聚集体形成过程的理论模型，它考虑了颗粒之间的随机碰撞和粘附，以模拟实际絮凝过程中颗粒的聚集行为。 在DLCA模型中，絮凝体的生长是由单个颗粒之间的碰撞和连接所驱动的。通过Matlab进行模拟，研究者发现随着循环步数的增加，即絮凝过程的推进，簇团的数量和单个颗粒的数量都在减少，这反映了絮凝体逐渐增大并合并的过程。同时，通过盒子法计算得出的模拟絮体的分形维数在1.341至1.551之间，这表明絮体具有分形特性，即在不同尺度上呈现出自相似的结构。分形维数的变化揭示了絮体结构的复杂性和内部结构的不均匀性，内部通常更为致密，而外部则相对疏松且多孔。 实验部分，研究者使用聚合氯化铝作为絮凝剂处理模拟洗煤废水。通过同样运用盒子法，他们计算了实际絮体的分形维数，其范围在1.378至1.520之间，与模拟结果有较高的相似性。此外，他们观察到随着废水浓度的增加，絮体的分形维数减小，这可能是因为在高浓度下，颗粒间的相互作用增强，导致更快速的絮凝和更大的絮体形成，从而使得絮体结构相对更致密。 关键词涉及到的关键点包括二维有限扩散集团凝聚模型，这是模拟絮凝过程的基础；絮体，即在絮凝过程中形成的聚集体；Matlab平台，是实现模拟的工具；以及洗煤废水，是实验中用到的特定废水类型。中图分类号TQ019和X703.1分别代表化学技术和环境科学领域，文献标志码A则表明这是一篇原创性的科研论文。 这项研究通过理论建模与实际实验相结合，深入理解了絮凝过程中的颗粒聚集行为，并为絮凝剂的选择和优化提供了理论支持，对废水处理技术的改进具有一定的指导意义。