[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

本發明提供了一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法，屬于細顆粒物團聚技術領域。方法包括：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，評價和篩選出用于促進細顆粒物團聚的候選用工業廢水。本發明提出一種快捷、準確的篩選方法，應用于工業廢水在細顆粒物化學團聚方面的快速篩選和驗證，可以大幅提高用于促進細顆粒物團聚的工業廢水的篩選效率和準確率。

技術領域

本發明涉及細顆粒物團聚技術領域，特別涉及一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法。

背景技術

可吸入顆粒物(PM10)是指空氣動力學直徑小于等于10μm的細顆粒物，特別是其中包含的PM2.5已經導致了嚴重的大氣環境問題，引起了我國的高度重視。其危害在于，粒徑小，比表面積大，容易吸附病毒、細菌等有害物質，進入人體后能夠于肺泡形成沉積，引發呼吸系統疾病及心肺疾病，對人體危害極大；同時，細顆粒物在大氣中滯留時間長、傳輸距離遠，含有硫酸鹽和硝酸鹽的細顆粒物進入云水或降水體系后，極有可能促進降水的酸化，對大氣環境也造成了極大的影響。相關資料顯示，我國大氣中PM2.5濃度增大的主要因素是大量的煙塵排放，而煙塵排放的70％來自于煤炭燃燒，燃煤發電廠又是煤炭消耗的主要場所。

研究表明，燃煤過程產生的粉塵大多數都可以通過除塵裝置如靜電除塵器、布袋除塵器以及濕法靜電除塵器捕集去除，但是其中的細顆粒物，尤其是粒徑較小的PM2.5卻很難除去，若以數量計，仍有占粉塵總數量的90％以上的細顆粒物未被脫除而進入環境大氣，雖然其所占質量分數較小，但數量巨大，更易被人體吸收，造成極大危害。因此，采用在除塵裝置前設置預處理階段，促使細顆粒物團聚長大為較大顆粒，再借助傳統除塵裝置加以清除的方法成為除塵技術發展的新方向。

在眾多新技術中，利用化學團聚類技術是增強現有除塵裝置脫除細顆粒物的有效措施之一。化學團聚技術的原理為向煙道中噴入團聚劑，使細顆粒物團聚長大，因而團聚劑是化學團聚的技術核心及關鍵部分，選擇高效、經濟的團聚劑對有效促進細顆粒物團聚具有重大意義。

發明內容

針對以上現有技術中的問題，本發明提供了一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法。

為實現上述目的，本發明具體通過以下技術實現：

一種用于促進細顆粒物團聚的工業廢水篩選方法，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。

進一步地，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0.001％。

進一步地，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。

進一步地，步驟S1中，所述細顆粒物的模型為SiO₂超晶胞模型。

進一步地，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。

進一步地，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。