油气田高含氯离子污水电磁处理机理研究

【摘要】： 电磁场在污水处理中的应用是近年来污水处理者致力研究的重要领域之一。近年来,随着科技水平的提高和各种理论的完善,磁处理技术已由原来的盲目应用向根据实际情况,优化磁作用参数的方向发展,其应用范围逐渐扩展到工业、农业、医疗和污水处理等领域,具有诱人的发展前景。 本文在简单回顾该领域的发展历史和电磁水处理的机理以及污水处理的一些传统方法,对比相关研究的基础上提出了电解和磁场作为最终高含氯离子的污水处理,并对污水进行了预处理处理分析,在此基础之上进行了电解原理分析和电解实验的证明与分析,同时也对交变电磁力场(行波磁场)的产生进行了设计,以及对交变电磁力场作用下液体中杂质离子的电磁迁移行为进行了基础和应用研究。从理论上分析研究了输入电源频率、磁场强度和作用时间以及水的初速度对离子迁移速率以及去除效率的影响。在上述理论研究的基础上,围绕氯化钠溶液中离子在交变电磁场力作用下的迁移速率进行了进一步的实验验证。 通过上面的理论和实验结果的研究分析,结果表明通过混凝处理后的污水,在电解的作用下能够除去离子效果明显,但同时带来了一负面的影响即产生了大量的有毒气体氯气。在行波磁场作用下,离子的速率主要取决于磁场强度和磁场频率,并对电磁场强度提出了很高的要求,它的大小直接关键性地影响着离子的速率。根据磁场分析相应得也就对通电线圈提出了高要求。有待于进一步优化磁场,并对磁场水处理进行更深入地研究与分析。 【关键词】：电磁场 水处理 磁场强度 磁场频率 迁移
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 电磁净化的研究意义8-16
• 1.1.1 实验研究的意义8-9
• 1.1.2 传统净化方法9-14
• 1.1.3 现有污水处理工艺流程14-15
• 1.1.4 目前存在的问题以及电磁净化的意义15-16
• 1.2 电磁净化的发展及现状16-19
• 1.2.1 电磁净化的发展16-18
• 1.2.2 电磁净化的研究理论18-19
• 1.3 本论文研究内容和取得的主要研究成果19-20
• 1.3.1 研究内容19-20
• 2 混凝原理与实验20-43
• 2.1 混凝净化的原理20-21
• 2.2 实验前的预备工作21-32
• 2.2.1 pH计的使用21-23
• 2.2.2 吸光度的测定23-26
• 2.2.3 COD的测定26-31
• 2.2.4 Cl~(-)含量测定方法31-32
• 2.3 污水中杂物分析32
• 2.4 混凝法处理实验32-42
• 2.4.1 混凝剂和助凝剂种类32-34
• 2.4.2 混凝实验的工艺及影响因素34-35
• 2.4.3 混凝剂的筛选35-37
• 2.4.4 混凝剂Al_2(SO_4)_3最佳PH值的确定37-38
• 2.4.5 Al_2(SO_4)_3最佳投加量的确定38
• 2.4.6 有机混凝剂最佳投加量的确定38-39
• 2.4.7 混凝处理最优条件的确定39-42
• 2.5 沉淀与澄清42-43
• 3 电解原理与实验43-51
• 3.1 电解原理43-44
• 3.2 电解实验44-51
• 3.2.1 实验数据及结果44-50
• 3.2.2 实验结果分析50-51
• 4 电磁场水处理的机理研究51-67
• 4.1 基本理论51
• 4.2 传统氯离子净化方法51-52
• 4.3 电磁净化的基本方法52-54
• 4.4 行波磁场除氯的基本原理54-67
• 4.4.1 离子在行波磁场中的受力分析54-55
• 4.4.2 理论计算推导55-57
• 4.4.3 模拟仿真计算和优化57-67
• 5 实验设备、材料与实验研究方法67-86
• 5.1 直线电机的发展应用67
• 5.2 直线感应电机基本原理67-70
• 5.2.1 直线电机的尺寸设计69-70
• 5.3 行波磁场发生装置70-72
• 5.4 磁场的测量72
• 5.5 直线电机的优化72-75
• 5.5.1 纵向边端效应及其改善措施72-74
• 5.5.2 横向边端效应及其改善措施74-75
• 5.6 磁感应强度的影响75-77
• 5.6.1 磁感应强度分布均匀度的影响75-76
• 5.6.2 频率对磁感应强度分布的影响76
• 5.6.3 磁感应强度衰减和透入度的影响76-77
• 5.7 实验方法、结果及分析77-86
• 5.7.1 实验方法77-79
• 5.7.2 磁芯相关参数的计算79-81
• 5.7.3 方案的硬件设计81-83
• 5.7.4 单个磁芯在空间中产生的磁场分布83-84
• 5.7.5 结果及分析84-86
• 6 结论与展望86-87
• 6.1 主要结论86
• 6.2 今后工作及展望86-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-91
• 附录程序91-93
• 攻读硕士期间所发表的论文93

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