[發明專利]一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法

在審

• 申請號: 202011441804.7
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112560323A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 吳韜;楊剛;陳藝珮;史楷岐;羅象
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢新材料研究院有限公司;寧波諾丁漢大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G16C20/64;G06F119/14
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 吳航

1.一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于分子動力學仿真軟件分別構建細顆粒物的模型和工業廢水中主要成分的模型；

S2、構建工業廢水中主要成分與細顆粒物的相互作用模型；

S3、對步驟S2的相互作用模型進行動力學模擬，使體系達到模擬平衡狀態；

S4、根據動力學模擬的平衡結構得到工業廢水中主要成分與細顆粒物的表面的相互作用能量和徑向分布函數數據，結合相互作用能量和徑向分布函數數據，評價和篩選出用于促進細顆粒物團聚的候選用工業廢水。

2.根據權利要求1所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S1中，所述工業廢水中主要成分為有機物和/或無機鹽，所述主要成分的質量濃度超過所述工業廢水總質量的0.001％。

3.根據權利要求2所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S1中，所述工業廢水中主要成分的模型為主要成分的無定形單胞模型，所述細顆粒物的模型為SiO₂超晶胞模型。

4.根據權利要求1所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S1中，所述徑向分布函數數據為區域的徑向分布函數數據。

5.根據權利要求1所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S1中，所述細顆粒物的模型和所述工業廢水中主要成分的模型分別經過能量最小化處理。

6.根據權利要求5所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，所述能量最小化的操作過程包括：

S11、選取細顆粒物的主要成分SiO₂，利用Materials Studio軟件的Amorphous cell模塊構建SiO₂超晶胞模型，再利用Materials Studio軟件Forcite模塊在COMPASS力場下采用Smart方法對SiO₂超晶胞模型進行結構優化，得到細顆粒物的模型；

S12、測定工業廢水中各成分含量，得到工業廢水中主要成分，利用Materials Studio軟件的Amorphous cell模塊建立主要成分的無定形單胞模型，再利用Materials Studio軟件Forcite模塊在COMPASS力場下采用Smart方法對建立的無定形單胞模型進行結構優化，得到工業廢水中主要成分的模型。

7.根據權利要求1所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S3中，利用MaterialsStudio軟件的Forcite模塊進行所述動力學模擬；

所述動力學模擬的參數為：利用Materials Studio軟件中Forcite模塊對相互作用模型進行動力學模擬，在Compass力場下選擇正則系綜，溫度為105℃，時間步長設定為1fs，總的模擬時長為1000ps。

8.根據權利要求1-7任一項所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S4中，利用如下公式計算工業廢水中主要成分與細顆粒物的表面的相互作用能量；

E_{(相互作用)}＝-(E_{(顆粒表面/主要成分)}-E_{(顆粒表面)}-E_{(主要成分)})；

式中，E_{(相互作用)}為工業廢水中主要成分與細顆粒物表面的相互作用能量，E_{(顆粒表面/主要成分)}為相互作用模型的總能量，E_{(顆粒表面)}為細顆粒物模型的能量，E_{(主要成分)}工業廢水中主要成分模型的能量。

9.根據權利要求1-7任一項所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，在步驟S4之后，還包括如下步驟：

S5、改變步驟S3中的動力學模擬的運行參數，分析不同運行參數下的相互作用能量和徑向分布函數，獲得模擬試驗用的最優運行參數，并通過模擬試驗驗證候選用工業廢水對燃煤細顆粒物團聚的促進效果，篩選出適于促進細顆粒物團聚的工業廢水。

10.根據權利要求9所述的工業廢水篩選方法，其特征在于，步驟S5中，所述運行參數包括溫度和酸堿度。