磁种混凝-高梯度磁分离技术.pptVIP

磁种混凝一高梯度磁分离技术的印染废水处理 目录 1 磁分离技术简介 磁，是一种非常普遍的现象，我们的日常生活中随处可见。从电子设备、电力系统到通讯自动化控制，无处不利用到磁效应和磁性材料。而随着磁技术的发展，其应范围更扩展到生物科学、农林业科学乃至新兴的环境科学等领域中。 磁分离技术是将物质进行磁场处理的一种技术，该技术是利用元素或组分磁敏感性的差异，借助外磁场将物质进行磁场处理，从而达到强化分离过程的一种新兴技术。 1.1 图示 1.2高梯度磁分离原理 高梯度磁分离技术适用于具有一定粒度和磁性的固体颗粒的多相分离。被分离的颗粒在磁场中受到它本身的重力、磁场力、流体粘滞力、流体惯性力以及分子间的引力等力的作用,其中除了磁场力对分离有贡献外,其它几个力的合力效应对分离起反作用,因此,要使颗粒在磁场中顺利地被捕获分离,其所受到的磁场力要大于其它几个力的合力。 高梯度磁分离器示意图 2 实验材料与方法 2.1实验材料及仪器 实验用材料:双氧水(工业品，广州金珠江化学有限公司)，含量30%;七水硫酸亚铁(分析纯，广州化学试剂厂)，含量99%，使用时用蒸馏水配成5%水溶液;磁粉(化学纯，上海山海工团学实验二厂)，Fe304、含量98%，粒径主要集中在2～10μm之间，0 ~11μm占90% ;聚丙烯酞胺PAM(法国SNF公司)，平均分了量为1500 ~2000万，使用时用蒸馏水配成2‰的溶液;氢氧化钠(分析纯，天津市富禄化工试剂厂)，含量96%，使用时用蒸馏水配成5%的溶液;硫酸(分析纯，汕头市光华化学厂)，含量95%~98%，使用时用蒸馏水配成5%的溶液。 实验水样:实验水样主要含酸性染料、活性染料、直接染料、元明粉、表面活性剂和草酸等，呈紫红色，pH为9，色度800, COD为565 mg/L。 采用仪器:50 mL具塞比色管一套，WMX微波密封消解COD快速测定仪(国家环境保护局华南环境科学研究所)，JB90-D型强力电动搅拌机(上海标本模型厂)，TG328A分析天平(上海精科天平仪器厂)，202-AQ型台式干燥箱(上海沪南科学仪器厂)。 2.2实验方法 印染废水成分复杂，存在着大量水溶性污染物，直接投加磁种和混凝剂进行磁种混凝难以使污染物与磁种形成含磁絮体，为此，首先必须通过适当的技术手段改变印染废水中水溶性污染物的溶解特性，使其通过磁种混凝获得磁性，实现磁分离。 故本实验采用如下流程:首先于混凝槽中进行低剂量Fenton氧化-磁种混凝以形成含磁絮体，根据文献，低剂量Fen-ton氧化的工艺条件为:pH值为6, FeS04 ·7H20的加入量为250mg/L, H2O2的加入量为1.3ml/L;搅拌条件和加料顺序为:在快速搅拌(250r/min)条件下，同时加入FeS04 · 7H20和磁粉，紧接着加入H2O2，继续搅拌2min，然后将搅拌速度降至70r/min，加入0.75mg/L聚丙烯酞胺，搅拌3 min。使已完成Fenton氧化一磁种混凝反应的印染废水进入高梯度磁分离器，以完成磁分离净化。最后，测定出水的色度和COD，并以此作为高梯度磁分离效果的考核指标。色度的测试采用稀释倍数法，COD的测试采用重铬酸钾法。 结果与讨论 2.2.1磁粉加入量对磁分离效果的影响 加入磁粉是为了通过磁种混凝使非磁性污染物获得磁性，以便实现磁分离净化。在电流强度为8A,水样流速为2.420L/min和不锈钢丝绒填充率为1.00%的条件下，磁粉加入量对高梯度磁分离效果的影响见图1 由图2可以看出，随着磁粉加入量的增加，色度和COD去除率逐渐增加。但是，污染物去除率随着磁粉加入量增加而增加的趋势趋于缓慢。因为只要污染物获得的磁性足以使其被磁场中的不锈钢丝绒吸住，那么，再增加磁粉加入量，提高磁性絮团磁化率，也不可能明显提高磁分离净化效果。因此，磁粉加入量并非越多越好，从处理效果看，当磁粉加入量达150 ～200mg/L时，色度和COD去除率趋于平稳，都优于国家二级排放标准(色冷和COD的国家一级排放标准为80倍和200mg/L。故适宜的磁粉加入量为150 ～200mg/L。 2.2.2电流强度(磁场强度)对磁分离效果的影响 本试验以电流强度代替磁场强度，探讨其对磁分离效果的影响。在磁粉加入量150mg/L、水样流速为2.420L/min和不锈钢丝绒填充率为1.00%的条件下，电流强度对磁分离效果的影响见图2 实验结果表明，随着电流强度增加，色度、COD的去除率增大。这是因为随着励磁线圈电流强度的增加，分离罐中的磁场强度增强，磁力增加，分离效果提高。但是，当电流强度增至8A后，色度、COD去除率的增长速度明显减缓，另外，通过增大磁场强度以提高磁分离效果经济上并不合算，技术上也受到限制。因此，电流强度的选用要适中，又要考虑能耗、设备容量等经济、