磁场强化—高梯度磁分离处理废水的研究

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1、天津大学硕士学位论文磁场强化—高梯度磁分离处理废水的研究姓名：颜廷燕申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙津生20080601摘要水是生命之源，是地球上唯一不可替代的自然资源。随着我国经济的快速增长，水体污染和水环境生态日益恶化已严重制约了我国经济发展，水资源的保护及废(污)水的有效治理己成为我国面临的最严峻的挑战之一。作为污水处理技术的一种强化措施，磁处理技术与活性污泥法、厌氧流化床技术、人工生态法等的藕合，在实际应用中均取得了可喜的效果。为了探索磁场强化废水生物降解机理，并为下一步磁技术在废水处理中的应用打下基础，本文采用磁场强化——高梯度磁分离复合工艺，在实验中对实际废水处理进

2、行了深入研究，为此技术废水处理工艺过程的开发和应用研究提供技术储备。研究中先对待处理污水中取的活性污泥进行磁场驯化、培养和分离纯化，利用所得菌群，对磁场强化生物降解过程进行了详细的实验研究。确定了三种废水(合成废水、青年湖水和卫津河水)的最佳降解条件，包括降解时间、磁感强度、温度、pH值、初始CODc，浓度等。另外，分析认为磁场对物质能量变化、自由基反应、生物体内酶活性、生物膜通透性的影响是磁场强化生物降解的机理。在高梯度磁分离实验中，利用自制高梯度磁分离器，考察了不同镍丝形式、磁感强度、镍丝填充率、液体流速、温度和填料使用次数对分离的影响，研究表明，镍丝与水流方向平行时处理效果最好，温度

3、对分离没有影响，磁感强度越大、流速越小、镍丝填充率越大、使用次数越少分离效果越好。另外，通过对细菌或悬浮物在高梯度磁场中的受力计算和分析，确定其被分离出来所需要的最小磁感强度为188Gs。细菌在磁场中运动时会产生感应电流，电流达到一定阈值会使细胞破坏，或者改变离子通过细胞膜的途径，使蛋白质变性及破坏酶的活动。最后根据此前得到的最佳操作条件：强化阶段为磁感强度200Gs处理48h，分离阶段为磁感强度6000Gs、流速4．25c州min、镍丝12．0％处理7d，应用复合工艺连续处理实际废水。实现出水CODc，16．38mg／L，总磷O．047mg／L，达到国家地表水环境质量Ⅲ类标准，满足非人体

4、接触游乐区的水质要求，符合景观娱乐用水C类标准。关键词：磁场强化高梯度磁分离生物降解废水处理ABSTRACTWrateristhesourceoflifeonearthandtheonlyi11replaceablenaturalresources．WithmerapiddeVelopmentofeconomy，waterpollutionandenvironmentaldeteriorationhadbeenseriouslyconstrainedthedevelopmentofourcount以protectionandeH’ectiVemanagementofwaterhavebec

5、omethemostseriouschallengesofourcount叮．Asas骶ngthenmeasureofsewagetreatmenttechnology，thecouplingofmagnetictecIlllolog)，withactiVatedsludge，anaerobicfluidizedbedtechnologyandartificialecosystems，inpracticalappljcationsachievedg翔ti黟ingresults．Inordertoexplorethemechanismofmagneticfieldsenhanceddegra

6、dationand印plymagnetictechnoIog)，forthenextstepinwastewatertreatment，inthispaperMagneticFieldsEnhancedBiodegradation-HighGradientMagneticSep蹦狐on(shonedbyMFEB-HGMS)complexprocessisinitiated．ne讹atmentschemeisdiscussedandprobedindetail，inwhichthemagneticfieldcanenhancethedegradatjone用ciencyofmicrobion

7、intheactualwastewatertreannent．7rhisresearchgiVesfirsthanddatasupporrtingtheconsequentresearchofthedeveIopment锄d印p“cationofthemagneticfieldtechnologyinwastewatertreatmentprocess．Intheresearch，theactivatedsIudgeta