脉冲高压静电场和磁场复合作用于水处理方面的研究

摘要

本文针对目前循环冷却水处理工业中化学方法存在的投资大、操作复杂、运行成本高和对环境造成污染等缺点,在脉冲高压静电场水处理的物理方法基础上,增加了磁场,首次将脉冲高压静电场和磁场复合作用于工业循环冷却水的阻垢、除垢、杀菌灭藻方面的实验研究,并将实验结果与单纯用脉冲高压静电场处理水的实验结果进行比较,并且根据实验结果对高压静电场和磁场的阻垢机理和杀菌灭藻机理进行了探讨.阻垢除垢的实验结果表明,脉冲高压静电场和磁场复合作用于循环水,明显减少了CaCO<,3>晶体和CaSO<,4>晶体在换热面上的沉积,并且能够抑制CaCO<,3>和CaSO<,4>晶体在水中迅速结晶析出,同单纯用脉冲高压静电场对水进行处理相比较,阻垢效果更显著,对CaCO<,3>垢的阻垢率达到93.2%,对CaSO<,4>垢的阻垢率达到82.9%,这样就弥补了磁场对CaSO<,4>垢的抑制效果差这一缺点.同时,经过脉冲高压静电场和磁场复合处理之后,CaCO<,3>和CaSO<,4>两相溶液的电导率增加,分析这是由于电、磁复合处理改变了水的结构,增强了离子水合作用的程度,致使生成了更多的水合离子,使水溶解难溶盐类的能力增加,这也是脉冲高压静电场和磁场能去除老垢的原因.杀菌灭藻的实验结果表明,采用脉冲高压静电场和磁场复合对含菌藻水样进行处理,具有很好的杀菌灭藻效果,致使水样中的微生物大量死亡,而且随着处理时间的增加,杀菌率和杀藻率也随之增加.与单纯用脉冲高压静电场处理相比较,杀菌灭藻效果更显著,杀菌率达到99.6%,杀藻率达到100%.从对蓝藻细胞所拍摄的照片来看,高压电场和磁场的复合作用使细胞的繁殖受到阻碍,蓝藻的丝状藻体随处理时间的延长不断变短,分析这是由于高压静电场和磁场使细胞膜击穿、丝状体断裂,改变了酶的活性,以及在高压静电场作用下产生的强氧化物--活性氧,使得细胞膜氧化破裂,致使微生物死亡.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

1.绪论

1.1课题研究背景及意义

1.1.1水资源的分布

1.1.2工业循环冷却水处理的重要性

1.1.3水处理的方法

1.2国内外研究现状

1.2.1磁场水处理技术的研究现状

1.2.2高压静电水处理技术的研究现状

1.3课题研究内容

2.水的结构及水垢的形成

2.1水的特性与结构

2.1.1水的异常特性

2.1.2水分子的结构

2.1.3氢键的特点

2.1.4水分子的缔合作用

2.2水垢的形成

3.实验装置的研制

3.1脉冲高压离子水处理器的设计

3.1.1脉冲高压电源的设计

3.1.2离子水处理器的设计

3.2磁水处理器的设计

3.2.1磁水处理器的工作原理

3.2.2磁水处理器的设计与安装

4.阻垢除垢实验

4.1阻垢实验

4.1.1阻垢实验装置

4.1.2实验仪器

4.1.3实验步骤

4.1.4实验结果

4.2电、磁复合处理对水的溶解能力的影响

4.2.1实验装置

4.2.2水经电、磁处理后与未处理水的电导率比较

4.2.3结论

4.3高压静电场和磁场阻垢机理初探

4.3.1高压静电场阻垢机理探讨

4.3.2磁场阻垢机理探讨

5.杀菌灭藻实验

5.1菌藻危害

5.2细菌

5.3蓝藻

5.4酶

5.5杀菌灭藻实验

5.5.1实验装置

5.5.2实验准备

5.5.3细菌总数的测定

5.5.4藻类的测定

5.5.5电磁复合处理对含菌水体电导率的影响

5.6高压静电场和磁场杀菌灭藻机理初探

5.6.1高压静电场杀菌灭藻机理探讨

5.6.1磁场杀菌灭藻机理探讨

6.结论

参考文献

致谢