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溶液的性质会在交变电磁场的作用下发生改变,在聚合硫酸铁(PFS)溶液中,存在一种铁磁性物质,对磁场比较敏感。本文以交流变频装置和一个线圈组成磁化装置,对 PFS溶解液进行磁化处理,对PFS溶液的粘度、表面张力、粒径以及混凝出水剩余浊度、COD进行测定,通过改变磁场参数为实验因素,分别进行了单因素、多因素的正交试验研究。对实验结果进行了多方面的分析,并且运用印染废水混凝试验对结果进行了理论验证。 研究结果表明,在交变电磁场的处理下,聚合硫酸铁溶液的特性明显发生了变化: (1)随着磁场参数的变化,粘度会发生变化。根据正交实验结果,在最佳磁化条件磁场即磁场强度为25mT、频率为300Hz、磁化时间为9min下,粘度从113.5mPa﹒s减小至102mPa﹒s,在交变电磁场作用下,PFS溶液的活化能减小,降低了分子与空位间的能垒高度,导致粘度减小。 (2)表面张力随着磁场强度、磁化时间以及磁场频率的增加而减小。根据正交实验结果,在最佳磁化条件即磁场强度为25mT、频率为180Hz、磁化时间为11min下,表面张力由74.6mN/m降到71.3mN/m。经过磁场处理,液体内部水分子的氢键在物质内部分子不断运动的条件下进行着断裂与重组,溶液中的分子变得更加有序,稳定性增加,溶液中离子发生化学反应的能量有所增加,也说明稳定性在提高,因此表面张力减小。 (3)粒径随着磁场强度、磁化时间以及磁场频率的增加而增大。根据正交实验结果,在最佳磁化条件即磁场强度为15mT、频率为120Hz、磁化时间为9min下,粒径由295.8nm增大到415.8nm。交变电磁场可以使 PFS溶液的水解作用得到增加强,增加了水解产物的含量,使得多核羟基络合物的含量增加;减弱水解产物重力特性的同时增加了运动速度,减小了单位面积内的浓度,使得扩散层的厚度比磁化前有所增大,使得溶液中各类水解产物大幅度增加,导致溶液中凝胶共聚物的浓度增大,因此 PFS溶解液的粒径也随之而增大。 印染废水混凝试验准确验证了以粘度、表面张力以及粒径衡量 PFS的混凝性能具有可行性。综合分析可知,在粘度、表面张力和粒径为最佳的磁化条件下,投加PFS溶解液,投药量减少,出水COD和浊度都显著下降。