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国家自然科学基金(20407004)

作品数:9 被引量:57H指数:6
相关作者:王毅力卢佳石宝友杜白雨魏科技更多>>
相关机构:北京林业大学中国科学院生态环境研究中心中国科学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”霍英东青年教师基金更多>>
相关领域:环境科学与工程理学更多>>

文献类型

  • 9篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 9篇环境科学与工...
  • 1篇理学

主题

  • 8篇分形
  • 6篇维数
  • 6篇分形维数
  • 2篇絮体
  • 2篇拓扑空间
  • 2篇粒度
  • 1篇大学校区
  • 1篇冻干
  • 1篇形貌
  • 1篇厌氧
  • 1篇厌氧折流板
  • 1篇厌氧折流板反...
  • 1篇粘土
  • 1篇折流板反应器
  • 1篇直接染料
  • 1篇室内外
  • 1篇室内外空气
  • 1篇平均粒径
  • 1篇染料
  • 1篇微观形貌

机构

  • 9篇北京林业大学
  • 4篇中国科学院生...
  • 1篇湖南农业大学
  • 1篇中国科学院

作者

  • 9篇王毅力
  • 6篇卢佳
  • 4篇杜白雨
  • 4篇石宝友
  • 3篇王东升
  • 3篇魏科技
  • 3篇张桐
  • 2篇郑雅芹
  • 1篇马钦彦
  • 1篇姜潇
  • 1篇李春成
  • 1篇宣科佳
  • 1篇阚江明
  • 1篇葛小鹏
  • 1篇娄敏
  • 1篇刘杰
  • 1篇李炯
  • 1篇袁学培
  • 1篇赵秀海
  • 1篇廖柏寒

传媒

  • 6篇环境科学学报
  • 1篇环境化学
  • 1篇Journa...
  • 1篇环境工程学报

年份

  • 1篇2011
  • 2篇2009
  • 6篇2008
  • 1篇2006
9 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
污泥的分形维数与粒度随统计样本的变化特征被引量:2
2009年
研究了厌氧折流板反应器(ABR)中成熟颗粒污泥和某污水处理厂回流、厌氧、曝气、消化4个单元中絮状污泥的一维、二维分形维数(D1、D2、D2′)及平均粒径在不同统计样本数下的变化规律。结果表明,当统计样本数达到200以上时,ABR中成熟颗粒污泥的D1、D2、D2′值趋于稳定;当样本数达到300以上时,某污水处理厂4个单元中絮状污泥的D1、D2、D2′值也分别趋于稳定。此外,1#ABR中的颗粒污泥在统计样本数达到350以上时其中位直径趋于稳定,而2#ABR和某污水处理厂4个处理单元中的污泥,在试验样本数下并未达到稳定。基于研究的结果和相关文献的结论,研究认为,如果需要得到稳定的平均粒径结果,可能需要大量的统计样本数,该样本数至少要大于600。
张桐王毅力魏科技宣科佳卢佳
关键词:污泥分形维数平均粒径
聚合氯化铁-腐殖酸絮体的空间异质性研究
2011年
采用专业的软件对聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)絮体二维图像进行灰度解析与高度校正,确定了聚合氯化铁混凝腐殖酸的体系中不同PFC投药量时典型絮体的空间高程分布矩阵;并据此分别计算了PFC絮体的二维分形维数(Ds)、不同方向的Hurst指数及一维自仿射分形维数D1.结果表明,不同PFC投药量下,利用TPSAM、PCM、CCM和ICCM等方法计算的絮体二维Ds值均大于2.0,符合分形维数的定义;而且这些Ds值均随着投药量的增加而降低,说明在吸附电中和作为混凝的主要机理时形成的絮体空间填充能力稍微大一些,形貌涨落趋势稍强,高频成分多;而随着聚合氯化铁的沉淀、表面吸附和卷扫絮凝过程的出现,PFC-HA絮体变得较为密实,其空间填充能力稍低,形貌涨落较为平缓,空间波长相对长,微观结构稍微简单一些.此外,同一PFC投药量下,絮体空间不同方向上的Hurst指数和一维自仿射分形维数均呈现不同的数值,表明絮体具有空间各向异性.
于富玲阚江明王毅力卢佳赵秀海
关键词:分形HURST指数分形维数
微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的研究
本试验研究了微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的工艺特征和效果。试验结果表明,微涡旋絮凝-逆流气浮工艺去除水中腐殖酸时,在聚合氯化铁(PFC)的最佳投药点0.62 mmol·L-1(Fe3+)下,出水水质符...
王毅力娄敏刘杰廖柏寒
关键词:腐殖酸工艺特征分形维数
文献传递
聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)絮体的粒度和分形维数的动态变化被引量:8
2008年
通过采集PFC-HA絮体的单个样品和拍摄它们的二维图像,研究了在不同混凝条件下絮体的粒度和分形维数的变化.结果表明,原水pH的下降滞后了PFC-HA絮体的出现.原水pH≥7.0时,随着投药量的增加,PFC-HA絮体的分形维数D2(lgA-lgdL)和D3(lgV1-lgdL)随之降低,表明絮体的结构越来越疏松;而原水pH=5.0时,PFC-HA絮体的分形维数存在波动.在PFC的最佳投药量时,水力条件的优化可以提高HA的去除效果,但随着原水pH的下降,HA去除效果的提高程度也随之减小.在最佳水力条件下,PFC-HA絮体的粒度为数百微米,其分形维数值较大,表明絮体的结构较为密实.此外,PFC-HA絮体的粒度分布具有(类)分形特征,最佳水力条件下正的Dp值表明絮体的粒度分布趋向平稳.在整个混凝搅拌过程中,PFC-HA絮体的分形维数的变化是与混凝的溶液化学条件、搅拌时间和分形维数类型有关,其D2具有先上升后下降的趋势,这一过程中絮体结构先趋向密实,然后趋向疏松.而且慢速搅拌过程中絮体的尺度也是先增加后下降.
卢佳王毅力杜白雨郑雅芹石宝友王东升
关键词:粒度分形维数
粘土颗粒吸附直接染料的分形特征被引量:9
2008年
粘土颗粒对直接耐晒黑和直接大红染料的吸附均可分为快速的边缘覆盖和慢速的晶层吸附2个过程,整个吸附过程符合准-二级反应动力学方程式,除了伊利土-直接耐晒黑染料的吸附体系之外,其它体系的吸附过程中以晶层吸附为主的阶段均具有类分形特征.体系的非线性吸附等温线符合Langmuir型吸附等温模式,并且除了蒙脱土吸附直接大红染料之外,也可以用分形Langmuir吸附等温模式获得较好的模拟效果.在不同原始浓度下直接大红染料在粘土颗粒表面发生的边缘覆盖和晶层吸附这2个过程的程度是不同的,从而导致了吸附等温线在原始染料为150mg.L-1时出现最大的吸附量,而且颗粒边缘覆盖的直接大红染料的比例较高.染料进入粘土颗粒的晶层后,扩大了晶层间距,改变了其表面微孔几何结构.颗粒表面棱角变得光滑,结构疏松,片层结构逐渐减少,上述效果在蒙脱土颗粒上或直接耐晒黑染料吸附时表现地更为显著.而且吸附染料后蒙脱土颗粒对N2的吸附量比伊利土下降的幅度小,其比表面积、孔体积和平均孔径的下降比例也比伊利土小,其中平均孔径的差异比较明显.吸附染料之后粘土颗粒表面分形维数Ds均升高了,晶层膨胀和开孔作用抵消了"表面粗糙度屏蔽"、"孔阻塞效应"机理降低D的影响,增加了表面粗糙度.
郑雅芹王毅力卢佳李春成袁学培杜白雨
关键词:直接染料分形
厌氧折流板反应器(ABR)中成熟颗粒污泥的分形分析被引量:16
2008年
研究了ABR反应器启动成功后成熟颗粒污泥的物理性质和不同拓扑空间下的分形维数.结果表明,在反应器启动成功后,各格室中形成了平均粒径为1.70-2.70mm、边界较为清晰的黑色颗粒污泥.它们的SVI值为25-35mL·g^-1,有效密度主要集中在1.02g·mL^-1以下,自由沉降速率主要集中在14.40-86.40m·h^-1之间.在它们的等速自由沉降的过程中,第2格室到第5格室中颗粒污泥水平方向的投影平均直径与垂直投影方向上平均直径的比值接近0.73,而第1格室的这一比值却为0.83.依据沉降速率-当量圆直径的双对数图计算出的各格室中颗粒污泥的质量分形维数Df处于2.097-2.801之间,大小顺序为第5格〉第3格〉第2格≥第1格〉第4格,表明第5格室中形成的颗粒污泥较为密实,而第4格室的密实程度最小,但密实的颗粒污泥并不一定意味着较高的平均沉降速率.此外,依据投影法计算出的ABR各格室中颗粒污泥在低维拓扑空间下的几种分形维数之间的关系与其理论公式之间的关系相符,其中二维拓扑空间的分形维数为1.69-1.84(投影面积-长轴),大小顺序为第3格室〉第1格室〉第5格室〉第4格室〉第2格室,这些D2不等于2,即不符合Meakin的结论.一维拓扑空间下的分形维数在0.99-1.03之间,各格室之间差异不大,表明颗粒污泥的边界不规则程度小.
姜潇王毅力张桐魏科技石宝友王东升
关键词:ABR反应器拓扑空间分形维数沉降速率
大学校区环境实验室内外空气中PM10的形貌与元素组成被引量:7
2008年
研究了北京某高校环境实验室内外空气中PM10的形貌特征与元素组成.结果表明,PM10的FESEM图像中燃煤飞灰的粒子数目最多,且PM10中绝大多数颗粒均小于2.5μm,为大气细粒子.燃煤飞灰的平均粒径最小,烟尘聚集体的平均粒径稍大于矿物颗粒,而且烟尘聚集体和燃煤飞灰算术平均直径均呈现室A外≥室A内>室B内的规律,而矿物颗粒算术平均直径却呈现室A外>室B内>室A内的规律.从室A外到室A内,PM10中烟尘聚集体和燃煤飞灰的数目比例均下降,而矿物颗粒的数目比例却增加了近1倍;从室A外到室B内,PM10中烟尘聚集体数目比例下降了很多,而燃煤飞灰和矿物颗粒的数目比例均增加了.化学组成的聚类分析和三元图分析结果表明,室A外的矿物颗粒主要为钙长石,室A内的矿物颗粒主要为伊/蒙混层矿物、硅酸钙,室B内的矿物颗粒主要为长石类矿物和少量的白云石和石膏,其中的石膏可能是大气中均相与非均相反应的产物.基于FESEM形貌和分形维数的计算结果证明,燃煤飞灰不具有分形特征,而烟尘聚集体和矿物颗粒具有分形特征.矿物颗粒的D1均小于烟尘聚集体D1,其边界的不规则程度低,而矿物颗粒的D2均远大于烟尘聚集体D2,其具有更为密实的结构.
陈圆王毅力王玉涛李炯马钦彦
关键词:PM10形貌分形
聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)絮体的不同拓扑空间下分形维数的研究被引量:10
2008年
通过对PFC混凝去除水中HA过程中所形成的PFC-HA絮体的研究结果表明,原水pH分别为9.0、7.0和5.0时,最佳投药量下形成的絮体的平均沉降速度之间的比值为1.17∶1.00∶0.49,而且所有絮体的水平投影方向的平均直径与垂直投影方向的平均直径的比值均接近0.85.结合Logan公式和有效密度-长轴的双对数关系计算出的絮体三维空间的分形维数Df较为可靠,在本试验中3种pH的原水下形成的PFC-HA絮体的Df均小于2.0.絮体沉降速度的变化是质量分形维数Df、有效密度和粒径等因素的变化综合影响结果,因此,絮体的Df、有效密度各自的变化趋势有可能与沉降速度的不一致.原水pH=7.0时絮体的Df稍大于原水pH=9.0时絮体的Df,但比原水pH=5.0时絮体的Df大11.73%.可见,与原水pH=9.0时形成的絮体相比,原水pH=7.0时形成了稍微密实的小絮体,但原水pH=5.0时却形成了较为疏松的、很小的絮体.在本试验的图像分辨率下,PFC-HA絮体在一维拓扑空间下的分形维数D1比较低,一般都低于1.10.基于投影面积-长轴关系计算的二维拓扑空间的分形维数D2变化趋势为样品3稍大于样品2,样品1最小;然而基于投影面积-周长计算的二维拓扑空间的分形维数D2却呈现不同的变化趋势.另外,尽管PFC-HA絮体的Df小于2,但其与基于投影面积-长轴关系计算的二维拓扑空间的分形维数D2不相等,不符合Meakin的结论,这与本试验中CCD相机的分辨率和絮体样本数量有关.
王毅力卢佳杜白雨魏科技石宝友葛小鹏
关键词:拓扑空间分形维数沉降速度
聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)冷冻干燥絮体的表面微观形貌及其孔表面分形特征被引量:2
2008年
采用低温急速冷冻-真空干燥技术制备了不同pH(9.0、7.0、5.0)原水在45.89mg·L-1(以Fe3+计,原水pH=9.0)或28.41mg·L-1(以Fe3+计,原水pH=7.0、5.0)投药量下混凝后形成的PFC-HA絮体的粉末样品,研究了它们的表面微观形貌和孔表面分形特征.SEM图像表明,PFC-HA絮体具有不规则的块、片状形貌,而且在原水pH=9.0或pH=7.0时形成絮体也存在簇状结构.3种样品对N2的吸附-脱附等温线上均存在滞后圈,但样品3的形状不同.它们的吸附量、BJH累积吸附孔体积与脱附平均孔径的大小顺序均为:样品3>样品2>样品1,即随原水pH的降低而升高,而且孔尺度分布曲线显示样品3的表面存在大孔.BET比表面积的变化趋势与它们不一致,且样品2的比样品3稍大,样品1的最小.基于分形FHH方程,采用吸附等温线和脱附等温线数据计算出样品1和样品2的孔表面分形维Ds数均在2.94左右,而样品3的均小于2.38.这些Ds值似乎不能完全表示出因孔表面粗糙性而导致的空间填充能力的大小,主要表达了3种样品的中孔甚至大孔的尺度分布引起的不规则性.本试验中采用热力学模型计算出的3个样品Ds值大都超过3,它们已经失去了维数的实际意义;但样品3因其吸附-脱附等温线上的滞后圈接近圆桶式的A类,如果缩小分形标度区间,可以得到与分形FHH方程计算出的Ds接近的值.
王毅力杜白雨卢佳张桐石宝友王东升
关键词:冷冻干燥表面微观形貌
Fractal analysis of polyferric chloride-humic acid(PFC-HA) flocs in different topological spaces被引量:9
2009年
The fractal dimensions in different topological spaces of polyferric chloride-humic acid (PFC-HA) flocs, formed in flocculating different kinds of humic acids (HA) water at different initial pH (9.0, 7.0, 5.0) and PFC dosages, were calculated by effective densitymaximum diameter, image analysis, and N2 absorption-desorption methods, respectively. The mass fractal dimensions (De) of PFC-HA floes were calculated by bi-logarithm relation of effective density with maximum diameter and Logan empirical equation. The Df value was more than 2.0 at initial pH of 7,0, which was 11% and 13% higher than those at pH 9.0 and 5.0, respecively, indicating the most compact flocs formed in flocculated HA water at initial pH of 7.0. The image analysis for those flocs indicates that after flocculating the HA water at initial pH greater than 7.0 with PFC flocculant, the fractal dimensions of D2 (logA vs. logdL) and D3 (logVsphere vs. logdL) of PFC-HA floes decreased with the increase of PFC dosages, and PFC-HA floes showed a gradually looser structure. At the optimum dosage of PFC, the D2 (logA vs. logdL) values of the flocs show 14%-43% difference with their corresponding Dr, and they even had different tendency with the change of initial pH values. However, the D2 values of the floes formed at three different initial pH in HA solution had a same tendency with the corresponding Df. Based on fractal Frenkel-Halsey-HiU (FHH) adsorption and desorption equations, the pore surface fractal dimensions (Ds) for dried powders of PFC-HA flocs formed in HA water with initial pH 9.0 and 7.0 were all close to 2.9421, and the Ds values of flocs formed at initial pH 5.0 were less than 2.3746. It indicated that the pore surface fractal dimensions of PFC-HA floes dried powder mainly show the irregularity from the mesopore-size distribution and marcopore-size distribution.
WANG YiliLU JiaDU BaiyuSHI BaoyouWANG Dongsheng
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