石榴石滤料的过滤性能及反冲洗试验研究

石榴石作为一种新型矿物滤料在净水处理方面具有强大的竞争力和广阔的应用前景.通过对石榴石滤料进行过滤及反冲洗试验,研究其截污除浊性能、水头损失变化规律及对有机物的去除效果,并与传统的石英砂滤料做对比,同时探讨了石榴石滤料的适宜反冲洗强度范围及气水反冲洗运行参数.结果表明:在滤速为8 m/h的条件下,与石英砂滤柱的过滤效果相比,石榴石滤柱滤后水的平均浊度下降0.3 NTU,有机物平均质量分数下降5%,但其平均水头损失增长率为1 cm/h;在截污除浊及去除有机物方面,石榴石滤柱在60 cm滤层厚度处与石英砂滤柱在85 cm滤层厚度的去除效果十分接近,因此其能有效减少滤料体积,从而节省滤料及节约设备投资.在不同滤速下,水头损失是限制石榴石滤柱过滤周期的主要因素;石榴石滤料适宜的气反冲洗强度范围为14~16 L/(s·m^2),水反冲洗强度范围为5~7 L/(s·m^2),其气水反冲洗的最佳运行参数为气洗强度16 L/(s·m^2)、水洗强度7 L/(s·m^2)、气水联合反冲洗4 min、单独水漂洗7 min.其中,气反冲洗强度对石榴石滤料的反冲洗效果影响最大.研究显示,相较于传统石英砂滤料,石榴石滤料具有高过滤性能、低滤料体积的特点,在水处理滤料的应用方面显示出一定的优势.

铁磁/铁电复合介质及其超材料结构微波性能

采用固相法工艺,以钇铁石榴石(Y3Fe5O12,YIG)和钛酸锶钡(Ba0.5Sr0.5TiO3,BST)为原料,制备出了一系列YIG/BST铁磁/铁电复合介质.利用XRD和SEM对复合介质的物相和微观形貌进行了观察,并对其介电性能、磁性能进行了详细研究.结果表明:在一定温度下烧结所得的复合介质,铁电相和铁磁相两相独立存在.(1-x)YIG-xBST(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)复合介质具有良好的介电性能:室温下,随着频率的升高(10^2~10^6 Hz),各组分复合介质的介电常数和介电损耗逐步下降;频率为1 M Hz时,随着BST含量的增加,复合介质的介电常数升高,介电损耗先急剧减小而后趋于稳定;随着温度的升高(0~400℃),不同频率下各组分复合介质的介电常数、介电损耗逐步增加.复合介质表现出典型软磁体的磁滞回线形状,随着BST含量的增加,饱和磁化强度(Ms)逐渐降低,磁导率减小.同时,对复合介质超材料结构的微波性能进行了研究,结果表明超材料结构可实现磁可调.