高梯度磁分离技术对船舶压载水的处理效能研究

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1、分类号：密级：_______________UDC：编号：_______________专业硕士学位论文（工程硕士）高梯度磁分离技术对船舶压载水的处理效能研究硕士研究生：郭甫乔指导教师：官涤副教授企业导师：赵东雷高级工程师工程领域：建筑与土木工程论文主审人：孙勇高级工程师哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：_______________UDC：编号：_______________专业硕士学位论文（工程硕士）高梯度磁分离技术对船舶压载水的处理效能研究硕士研究生：郭甫乔指导教师：官涤副教授学位级别：工程硕士学

2、科、专业：建筑与土木工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngProcessingEfficiencyofHighGradientMagneticSeparationTechnologyonBallastWaterTreatmentCandidate:GuoFuqiaoSupervisor:GuanDiAssociateprofes

3、sorAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:ArchitecturalandCivilEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用

4、已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采

5、用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日高梯度磁分离技术对船舶压载水的处理效能研究摘要随着IMO公约正式实施，履约国船舶排放压载水必须满足严格的标准要求，港口、港区也应设置压载水应急处理系统以降低外来生物入侵

6、风险。因此，根据我国对船舶压载水的高效处理技术的需求，论文采用磁絮凝与高梯度磁分离技术耦合处理方法，展开对船舶压载水高效梯级分离的试验研究和机制分析，对相应工艺提出优化建议。本研究选用麦秸秆粉末作为基础材料，将Fe3O4颗粒植入在麦秸秆表面，从而实现麦秸秆磁种在吸附完水中有害物质后可以通过外加磁场的方式将其除去。考察不同制备条件对麦秸秆磁种性能的影响，确定麦秸秆磁种最优制备参数。通过SEM、EDS、XRD、磁滞回线四种方法对麦秸秆磁种性质进行分析。在最优条件下制备的麦秸秆磁种相对于普通磁粉对藻类的去除率提升了3

7、4.14%，浊度去除率提升16.63%。利用静态试验分析不同絮凝剂+麦秸秆磁种组合药剂及其投加量对压载水的处理效果，确定最优絮凝剂种类及其投加量。当PFS与麦秸秆磁种投加量分别为400mg/L和25mg/L时，藻类及浊度去除效果均为最优。其中，相对于单独使用麦秸秆磁种，PFS+麦秸秆磁种组合药剂使藻类去除率提高了19.86%，浊度去除率提高了17.81%。设计高梯度磁分离装置并对装置性能进行了测试，然后通过单因素动态试验定性的考察在高梯度磁分离装置中，磁场强度、水流速度、滤片数目三个影响因素对藻类及浊度去除效果

8、的影响。对本研究结果进行分析，得到高梯度磁分离技术处理船舶压载水时的工况宜控制在：磁场强度为7.47mT~20mT，水流速度为1L/h~5L/h，滤片数目为28个，麦秸秆磁种投加量为400mg/L，此时藻类及浊度去除率可达到70%以上。采用响应曲面试验优化磁絮凝—高梯度磁耦合处理船舶压载水工艺，具体分析麦秸秆磁种投加量、PFS投加量、磁场强度、水流速度对船舶压载水中藻类去除效果的影响，