电磁混凝技术的研究与应用

论文摘要

本文主要研究了电磁混凝技术，通过实验确定了最佳工艺参数，并对其混凝效果和性能进行了分析。实验通过磁化处理的水样、磁化水溶解混凝剂、磁化混凝剂溶液三种方式实现磁化后，以出水浊度和浊度去除率为评价指标，通过单因素实验和正交实验考察了磁场强度、磁化时间、投药量、pH等因素对聚合硫酸铁混凝剂和稀土混凝剂磁化混凝的影响，得出最佳的工艺参数如下：聚合硫酸铁混凝剂：磁化处理的水样：磁场强度为89mT，磁化时间为4min，投药量为3ml/L，pH为9；磁化水溶解混凝剂：磁场强度为60.1mT，磁化时间为5min，投药量为1ml/L，pH为9；磁化混凝剂溶液：磁场强度为44.6mT，磁化时间为5min，投药量为2ml/L。稀土混凝剂：磁化处理的水样：磁场强度为89mT，投药量为3ml/L，磁化时间为5min，pH为8；磁化水溶解混凝剂：磁场强度为74.3mT，投药量为6ml/L，磁化时间为5min，pH为8。磁化混凝剂溶液：磁场强度为60.1mT，磁化时间为5min，投药量为3ml/L。为了验证电磁混凝技术的混凝效果，将其与常规混凝技术进行了对比实验，结果表明磁场对混凝的影响较大，在相同实验条件下，使用聚合硫酸铁混凝剂时磁化混凝较常规混凝的出水浊度大约可以降低310NTU，出水CODcr大约可以降低515mg/L，投药量可以节省30%左右；使用稀土混凝剂时磁化混凝较常规混凝的出水浊度大约可以降低313NTU，CODcr大约可以降低10mg/L，但投药量降低不明显。通过比较两种混凝剂的三种磁化方式可知，磁化混凝剂溶液是磁化混凝最好的磁化方式。与常规混凝相比，电磁混凝技术具有产生的污泥体积少、含水率低、絮体结构密实，沉降速度快的特点。使用聚合硫酸铁混凝剂时，磁化后沉降时间可以缩短24min，产生的污泥体积可以减少1/31/2；使用稀土混凝剂时，磁化处理水样和磁化混凝剂溶液两种方式的沉降时间可缩短23min，磁化处理水样产生的污泥体积可以减少1/3。但经磁化后的污泥比阻会增大，使用聚合硫酸铁混凝剂和稀土混凝剂时污泥比阻分别增大0.652.69×1011cm/g，0.61.94×1011cm/g。通过对比后发现，电磁混凝技术突出的特点是混凝剂的使用量和处理后产生的污泥体积大为减少，大大降低了水处理成本。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 混凝技术的概述
• 1.2 混凝机理的探讨
• 1.2.1 压缩双电层机理
• 1.2.2 吸附电中和机理
• 1.2.3 吸附架桥作用机理
• 1.2.4 沉淀网捕卷扫作用机理
• 1.3 混凝动力学理论
• 1.4 混凝的影响因素
• 1.4.1 水温的影响
• 1.4.2 pH 的影响
• 1.4.3 水中悬浮物浓度的影响
• 1.4.4 混凝剂的性质与投加量的影响
• 1.4.5 水力条件的影响
• 1.5 混凝技术的研究和发展
• 1.5.1 化学絮凝强化法
• 1.5.2 电絮凝
• 1.5.3 强化混凝技术
• 1.5.4 混凝技术的其他研究
• 1.6 磁场在水处理中的研究概述
• 1.6.1 磁场对水物理化学性质的影响
• 1.6.2 磁性悬浮物在磁场中的受力分析
• 1.6.3 磁化絮凝法的相关研究
• 2 课题研究内容及实验方法
• 2.1 课题研究的主要内容
• 2.2 实验仪器及实验方法
• 2.2.1 磁化装置的制作
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 影响因素的分析
• 2.2.4 实验用水样及药剂
• 2.2.5 测定及实验方法
• 3 磁化混凝影响因素的研究
• 3.1 聚合硫酸铁混凝剂磁化混凝影响因素的研究
• 3.1.1 磁化处理的水样
• 3.1.2 磁化水溶解混凝剂
• 3.1.3 磁化混凝剂溶液
• 3.1.4 小结
• 3.2 稀土混凝剂磁化混凝影响因素的研究
• 3.2.1 磁化处理的水样
• 3.2.2 磁化水溶解混凝剂
• 3.2.3 磁化混凝剂溶液
• 3.2.4 小结
• 4 磁化混凝技术的性能分析
• 4.1 测定方法
• 4.1.1 COD 的测定方法（重铬酸钾法测定 COD）
• 4.1.2 污泥比阻的测定方法（真空吸滤法）
• 4.1.3 实验用水及实验方法
• 4.2 实验方法及结果分析
• 4.2.1 聚合硫酸铁混凝剂磁化混凝的性能研究
• 4.2.2 稀土混凝剂磁化混凝的性能研究
• 4.2.3 磁化混凝机理的探讨
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢