磁絮凝反應(yīng)器開發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、混凝/絮凝工藝是一種重要的環(huán)保技術(shù),在水和廢水處理中應(yīng)用廣泛。然而其在應(yīng)用過程中還存在處理效果不穩(wěn)定、難以回收利用、絮凝劑用量大、化學(xué)污泥產(chǎn)量大等缺點(diǎn)。因此,開發(fā)新型絮凝技術(shù),研究如何把絮凝階段高速化、高效化一直是人們關(guān)注的課題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和跨學(xué)科的綜合利用,將磁場應(yīng)用于廢水處理已成為一項(xiàng)新型的水處理技術(shù),它可以單獨(dú)使用也可以與其它水處理技術(shù)聯(lián)合使用,其具有能耗低、易于操作、無二次污染且成本低。可見,將磁絮凝技術(shù)應(yīng)用于廢水處理具

2、有廣闊的前景。
　　 在上述背景下,設(shè)計(jì)開發(fā)了一種新型磁絮凝反應(yīng)器。以亥姆霍茲線圈為技術(shù)思路提出了5對圓形線圈組構(gòu)的技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)由1nT到100mT磁場強(qiáng)度的連續(xù)可調(diào),集經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性于一體,同時(shí)利用MATLAB軟件模擬了亥姆霍茲線圈之間的磁場分布,結(jié)果顯示在亥姆霍茲線圈內(nèi)部可近似看作勻強(qiáng)磁場。采用改進(jìn)的K-ε雙方程模型對反應(yīng)器內(nèi)速度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)存在較大范圍的死水區(qū),影響了絮凝效果。根據(jù)模擬結(jié)果,

3、對反應(yīng)器進(jìn)行了改進(jìn),通過在反應(yīng)器中加設(shè)兩道折流板,使顆粒運(yùn)動(dòng)的紊亂程度得到加強(qiáng),使顆粒間碰撞機(jī)會增多,優(yōu)化了死區(qū)對絮凝效果的不利影響。
　　 同時(shí),研究了磁場強(qiáng)度、絮凝劑投加量、磁種投加量、廢水pH對絮凝效果的影響。在單因素分析的基礎(chǔ)上,采用正交試驗(yàn)方法對絮凝工藝做了研究,利用MATLAB軟件建立了TSS和TP去除率的二次多項(xiàng)回歸模擬方程并進(jìn)行了響應(yīng)曲面分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在場強(qiáng)為60mT,磁種投加量為150mg/L,絮凝劑投加