Введение
Глава 1. Обзор и систематизация результатов сравнительных испытаний коагулянтов при очистке поверхностных природных вод 7
1.1. Обзор результатов сравнительных испытаний коагулянтов при очистке воды . 7
1.2. Систематизация и анализ результатов сравнительных испытаний коагулянтов при очистке воды 18
1.3. Некоторые подходы к теории и математическому моделированию коагулирующих систем 26
1.3.1. Обзор некоторых работ, характеризующих современное состояние теории образования новой фазы 26
1.3.2. Обзор некоторых работ, посвященных прикладным вопросам коагуляции и адсорбции 33
1.4. Выводы по материалам главы 1 и постановка задачи исследования 39
Глава 2. Сравнительные исследования коагулирующей способности сульфата и оксихлорида алюминия на имитатах природных вод 40
2.1. Методика сравнительных исследований коагулирующей способности сульфата и оксихлорида алюминия на имитатах природных вод 41
2.1.1. Приготовление имитатов природных вод 41
2.1.2. Методика проведения экспериментов по коагуляции 56
2.1.3. Методика и результаты экспериментов по определению размера частиц гидрозоля гидроксида алюминия 65
2.1.3. Методика и результаты экспериментов по седиментации частиц гидрозоля гидроксида алюминия 73
2.2. Анализ и обсуждение результатов экспериментальных исследований коагулирующей способности сульфата и оксихлорида алюминия на имитатах природных вод 75
2.3. Выводы по материалам главы 2 86
Глава 3. Разработка математической модели коагуляции в режиме функционирования осветлителя со взвешенным осадком 88
3.1. Общая стратегия при разработке математических моделей коагуляции для различного типа реакторов со слоем взвешенного осадка хлопьев коагулянта 88
3.2. Математическая модель проточного реактора полного перемешивания для процесса осветления в слое взвешенного осадка при кинетике коагуляции, подчиняющейся уравнению Смолуховского 92
3.2.1. Кинетика коагуляции по Смолуховскому и время пребывания в проточном реакторе полного перемешивания 92
3.2.2. Кинетика и динамика адсорбции при коагуляции 113
3.2.3. Система дифференциальных уравнений для проточного реактора полного перемешивания при коагуляции и адсорбции 118
3.3. Оценки параметров математической модели 120
3.3.1. Оценка характерного значения времени модели - времени пребывания обрабатываемой воды в осветлителе 121
3.3.2. Оценка скорости и времени коагуляции — времени половинной коагуляции 122
3.4. Выводы по материалам главы 3 128
Глава 4. Исследование математической модели взвешенного слоя осадка хлопьев коагулянта 129
4.1. Исследование математической модели взвешенного слоя осадка хлопьев коагулянта методами качественной теории дифференциальных уравнений 129
4.1.1. Стационарные состояния 129
4.1.2. Линейный анализ устойчивости стационарных состояний 137
4.2. Вычислительный эксперимент и качественная верификация математической модели 144
4.2.1. Фазовый портрет системы дифференциальных уравнений 144
4.2.2. Динамика формирования слоя взвешенного осадка хлопьев коагулянта 161
4.3. Постановка задачи проектирования испытательного стенда для исследования процесса коагуляции в динамике проточного реактора, моделирующего осветлитель со взвешенным осадком 171
4.3.1. Обобщенная формулировка задачи проектирования 171
4.3.2. Проектирование лабораторного осветлителя со взвешенным осадком для испытательного стенда 173
4.4. Выводы по материалам главы 4 175
Общие выводы 176
Литература 179
Приложение 187
