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磁分離水體凈化技術原理

發表時間: 2020-02-27 08:37:21

作者: 江蘇清寧環境工程有限公司

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磁分離?技術是借助磁場力的作用,對磁性不同的物質進行分離的一種物理分離方法

磁分離技術是借助磁場力的作用,對磁性不同的物質進行分離的一種物理分離方法。磁分離技術可以說是一門比較古老、較成熟的技術,應用于選礦和瓷土工業。1845年,美國發表了工業磁選機。磁分離技術作為有磁性差異的兩種及多種物質的選別手段,在礦石的精選、煤的脫硫、玻璃及水泥等原料的除鐵、高嶺土的提純、生物工程中的細胞分離、石化行業的催化劑回收等領域得到了廣泛的應用。磁分離技術用于水處理工程,它又可以稱得上是一門新興技術。從上世紀60年代開始,蘇聯用磁凝聚法處理鋼廠除塵廢水,60年代末,美國MIT教授科姆發明高梯度磁過濾器,70年代美國應用磁絮凝法和高梯度磁分離法處理鋼鐵、食品、化工、造紙等廢水。1974年瑞典開始用磁盤法處理軋鋼廢水,隨后的75年日本開發盤式“兩秒分離機”。我國從70年代中期到80年代初,將磁聚凝法、磁盤法、高梯度磁分離法用于煉鋼、軋鋼廢水的處理。近年來,磁分離技術在電鍍廢水、含酚廢水、湖泊水、食品發酵廢水、市政廢水、鋼鐵廢水、廚房污水、屠宰廢水、石油采出水等處理方面都取得了一定的研究成果,有的已經在實際廢水處理中得到了很好的應用。

2磁分離技術在水處理中的應用與研究情況

利用磁分離技術處理污水,其前提是污水中的顆粒需具有一定的磁性。所以該技術廣泛應用于鋼鐵熱軋、連鑄廢水、冷軋乳化液等鋼鐵行業廢水的處理,其污染物98%以上都是強磁性物質,另外還含有部分油類和少量非磁性物質,非常適合用磁分離的方式凈化。其工藝簡單,占地面積小,處理效果好。下圖為一種典型含磁性污染物廢水處理工藝流程。

有一種高梯度磁分離技術(HGMS技術)是目前處理鋼鐵工業廢水的報道較多的。該裝置是由鋼毛類微型聚磁介質與鐵鎧線圈相結合的Kolm—Marston型現代高梯度磁分器(High Gradient Magnetic Separator)。其一經出現,就以其體積小、效率高、投資省、運行費用低、操作簡便、處理量大、模擬放大性好等一系列優點,使傳統的磁分離(或磁分選)裝置發生了重大的變革。故其廣泛應用于鋼鐵行業及污水處理行業等。下表是鋼鐵企業典型廢水處理結果。

對于非磁性或弱磁性污染物污水,一般通過投加磁種,然后利用絮凝技術使非磁性物質與磁種結合在一起,然后單獨利用磁分離技術或絮凝沉降聯合高梯度磁分離技術分離凈化廢水。這類技術被人們稱為“磁種混凝磁分離”或者“磁加載磁分離”技術。在廢水處理領域,磁種沒有選擇性的要求,一般只要求其:①具有比較強的磁性;②易于回收重復利用。下圖是一種常見的此類廢水的處理工藝(CoMagTM)流程,運用了HGMS技術。因為HGMS裝置需要反洗,負荷不能過重,否則反洗頻繁,故在前面設置澄清池,工藝實為磁粉加載絮凝沉降,磁粉起的作用大部分是加速澄清的“配重”作用以及方便磁鼓回收的“磁種”作用。

城市污水中的污染物絕大部分是非磁性的,在其中加入磁種和適當的混凝劑,再通過高梯度磁分離器,能去除污水中的懸浮物、色度、濁度、磷酸鹽、細菌等。美國麻省理工學院的研究者對城市污水投加Fe 3 O 4 和硫酸鋁,進行高梯度磁分離處理,獲得了良好的效果。但是,此種技術與混凝沉降沒有實質區別,只不過是利用了磁分離來代替了沉降重力分離,對氨氮的去除率低。為了更好地處理污水中的COD、BOD、氨氮、磷等污染物,只有將磁分離技術與現有的生物處理技術相結合,才可能達到比較好的效果。如BioMag工藝將CoMagTM工藝與活性污泥法結合,可以達到脫氮除磷的效果。該工藝的實質為生物處理加上加藥化學除磷。除磷主要靠化學沉析及混凝磁分離來實現。


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