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磁场—电场协同吸附去除水中离子的研究

查振林

  水是人类环境的主要组成部分,也是生命的基本要素。但是,当今随着人类生态环境的日益恶化,世界可用淡水资源正在逐渐枯竭并普遍受到人为污染,全世界正面临着可用淡水资源短缺的威胁。目前为缓解淡水资源的短缺,人们正进行大量的研究,其主导方向不外乎两个方面。一是对已污染的水进行处理,使其恢复其原有利用价值,重新应用到人的生活和生产中,另一方面即是不断开发新的淡水资源,以弥补淡水资源总量不足。本文综合以上两个发展方向,提出磁场-电场协同吸附去除水中盐离子的新设想,研究并自制了实验装置。在此基础上,较系统地研究并确定了电极、电场、处理溶液流量、浓度以及磁场形式和磁场强度等因素对磁场-电场协同吸附去除水中盐离子效率的影响规律。结果表明,磁场在本研究现有的试验装置、试验范围和试验条件下,对电吸附去离子辅助效果不大,但电场本身的吸附效果却很明显。在试验中,对电场而言所获及的最佳操作条件为:采用石墨电极,电极间距3mm,直流电压3.5V,电流密度2.08~2.89A/m~2,溶液流速1.25ml/s。在此最佳条件下,单级处理浓度为250mg/l的NaCl溶液2h后,溶液的导电率从885us/cm下降到726us/cm,浓度为177mg╱l左右,除盐率为29.2%;而对原溶液进行两级串联处理后,电导率降至545us/cm,浓度为100mg/l左右,除盐率为60%,且除盐率随串级级数的增加而提高。本文在处理模拟盐水获取的最佳参数条件下,还进一步利用本方法对实际含重金属离子工业废水的处理及自来水的纯化进行了探索,同时对该方法的实用性进行了经济分析和工业化设想。探索研究的结果表明,该方法处理低浓度的含盐废水极为有效,其能耗远低于其他传统方法。而且本文研制的反应器装置简单,易于实现工业化及自动化控制,具有广阔的应用前景。……   
[关键词]:电场;磁场;电吸附;电极
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉理工大学2005年
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