磁分离技术在水处理中的应用
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磁分离技术在水处理中的应用摘要:本文介绍了磁分离技术研究现状,包括在水处理中的4种应用类型及在生活污水、工业废水和河流湖泊的实际应用。
对磁分离技术的发展趋势进行了分析,指出虽然磁分离技术在水处理领域已经大范围使用,但在磁种的开发、回用,设备的研发和技术的推广方面发展较为落后,需进一步深入研究。
关键词:磁分离;磁絮凝;磁吸附水处理引言水是万物之源,我国水资源总体较多,但由于我国幅员辽阔,各地气候差异大,且人口众多,因此水资源在时空分布上极不均匀,人均水资源量小。
水是一种不可再生资源,随着经济发展,用水量增加,一方面强调节约用水,另一方面重视水污染的治理。
水污染主要包括生活污水、工业废水和河流湖泊的径流污染等。
传统水污染治理技术主要包括化学沉淀、离子交换、吸附法和生物法等,但这些方法存在效率低、成本高或者易二次污染等问题。
面对这些问题,绿色、高效且经济的新型污水治理技术不仅是环保现实的需要,也越来越受人们的重视,磁分离技术就是其中的一种。
1.磁分离技术概述(1)磁种的开发。
磁种是磁分离技术应用的重要部分,小颗粒磁种相较于大颗粒磁种的磁性更佳,可以更好与吸附剂、絮凝剂或催化剂结合,所以纳米磁种的开发将成为今后研究的重点。
(2)磁种的回用。
磁分离技术一大优势在于磁种可以进行回收再利用,这可以降低磁分离技术的处理成本,且绿色环保。
磁种一般通过外加磁场进行回收,回收后磁种的处理尤为关键,决定了再利用时的水处理效果,回收磁种的处理方法也需要进一步研究。
(3)磁分离设备研发。
技术离不开设备的支持,磁分离依托磁场进行分离,为节约成本,开发新型高磁场低能耗的设备十分关键。
(4)高梯度磁分离技术。
高梯度磁分离技术是在磁分离基础上进一步发展而来的,可以极大提高絮凝速度,减小处理装置的占地面积,是未来磁分离技术研究的方向。
2.磁分离技术在水处理中的应用类型2.1磁场直接分离通过外加磁场,可以对废水中的一些带磁性的污染物或杂质进行吸附,达到去除污染物从而净化水的效果。
磁分离技术在水处理中的应用摘要:本文介绍了磁分离技术在水处理领域的应用方法、分离设备、应用现状、技术特点及存在的问题。
关键词:磁分离技术;高梯度磁分离器;水处理新技术引言国外自上世纪七十年代开始进行研究以来,磁分离技术作为物理处理技术已在高岭土的脱色增白、煤的脱硫、矿石的精选、生物工程、酶反应工程等领域得到了广泛应用,并成功地应用于城市工业废水和生活污水、废料、污染的河水、湖水以及饮用水的处理。
我国从 1980 年代起开始这一领域的研究。
特别是近年来,在电镀废水、含酚废水、湖水、食品发酵废水、含油废水、钢铁废水和厨房污水等处理方面取得不少的成果,有的已应用于实际废水处理。
一、磁分离技术应用方法磁分离技术应用于水处理有3 种方法: 直接磁分离法、间接磁分离法和微生物磁分离法。
利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性, 凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物在磁场作用下, 由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后除去; 加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去; 或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子, 再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。
二、磁分离设备目前,磁分离设备主要有圆盘磁分离器和高梯度磁分离器两种,其中高梯度磁分离器应用较为广泛。
1、圆盘磁分离器圆盘磁分离设备的工作原理是在非磁性的圆板上嵌进永久磁铁, 将数块同样的圆板以一定的间隔装在同一轴上。
当废水进入装置时, 废水中的磁性粒子被圆盘板边上的磁铁所吸附而被捕。
随着圆盘的旋转,被捕集的磁性粒子从水中进入空间, 再由刮板刮下来,从而去除水中的污染物。
2、高梯度磁分离器高梯度磁分离器是内部填充磁性介质的金属容器,通常填充不锈钢钢毛,由于钢毛导磁率极高,当容器外加磁场,就会在钢毛附近产生磁力变化,形成磁场梯度,磁性颗粒通过分离器时,就会在磁力的作用下轨迹发生偏移,形成有效的颗粒捕集和聚集区域,此技术适用于有一定粒度和磁性的颗粒多相分离。
磁分离技术在高浓度废水处理中的资源回收效益评估摘要:高浓度废水的处理和资源回收是当今环保领域的重要课题。
磁分离技术作为一种高效、节能、环保的废水处理方法,被广泛应用于各个领域。
本文将着重探讨磁分离技术在高浓度废水处理中的资源回收效益,并对其进行评估。
1. 引言废水处理与资源回收是保护环境、实现可持续发展的重要环节。
传统的废水处理方法存在效率低、耗能高、处理成本高等问题,而磁分离技术作为一种新型的废水处理方法,展现出了很大的潜力。
2. 磁分离技术概述磁分离技术是利用磁力对废水中的杂质进行分离的一种方法。
其基本原理是利用磁性材料对废水中的有机物、无机物等进行吸附沉淀,从而实现废水与杂质的分离。
3. 磁分离技术在高浓度废水处理中的应用3.1 磁分离技术在重金属废水处理中的应用重金属废水是一种常见的高浓度废水,其中包含有毒有害的金属离子。
磁分离技术可以通过添加磁性材料,并利用其吸附重金属离子的特性,实现对废水中重金属的分离和回收。
3.2 磁分离技术在有机废水处理中的应用有机废水是指含有有机物质的废水,如化工废水、制药废水等。
磁分离技术可以利用磁性吸附剂对有机物进行吸附,并通过磁力分离,实现有机物的回收和废水的净化。
4. 磁分离技术的资源回收效益评估4.1 能源回收磁分离技术可以通过废水中的有机物进行燃烧,产生热能,进而生成蒸汽供能。
这种能源回收方式可以有效降低废水处理的能源消耗,提高能源利用效率。
4.2 物质回收磁分离技术可以通过对废水中的杂质进行分离,实现对有价值物质的回收。
例如,从废水中分离出的重金属离子可以用于再生金属材料制备,减少对自然资源的依赖。
4.3 经济效益磁分离技术相比传统的废水处理方法,具有处理效率高、处理周期短、处理成本低等优势。
通过提高废水处理的效率和降低处理成本,可以使企业节约经济资源,提高经济效益。
5. 磁分离技术的优势与不足5.1 优势磁分离技术具有处理效率高、处理周期短、处理成本低等优势。
磁分离技术在高浊度污水处理中的应用高浊度污水处理是一个既关乎环境保护又具有实际应用意义的重要问题。
针对高浊度污水的处理,磁分离技术成为了近年来备受关注的处理方法之一。
本文将从磁分离技术的基本原理、应用优势以及在高浊度污水处理中的具体应用等方面进行探讨。
磁分离技术是一种使用磁性材料在外磁场作用下对混合物进行分离的方法。
其基本原理是利用物质的磁性差异,在外磁场的作用下,磁性物质与非磁性物质发生相对运动,从而实现对混合物中目标物质的分离。
与传统的污水处理方法相比,磁分离技术具有下列几个优势。
首先,磁分离技术对处理目标物质的选择性高。
通过调节外磁场的强度和方向,可以实现对不同磁性物质的选择性回收和分离,从而更加高效地去除污水中的有害物质。
其次,磁分离技术具有操作简便、成本低廉的特点。
相比于传统的物理化学处理方法,磁分离技术无需添加昂贵的药剂,减少了运行成本和后期处理困难。
最后,磁分离技术对水质和环境影响小。
由于磁分离过程不涉及化学反应和产生二次污染,因此对处理过程中的水质和环境影响较小。
在高浊度污水处理中,磁分离技术可以应用于多种场景。
首先,磁分离技术可用于去除污水中的悬浮固体颗粒。
高浊度污水中的颗粒物质,如悬浮泥沙、微生物和有机颗粒等,对于传统的污水处理设备具有较高的处理难度。
而通过磁分离技术,可以有效地将这些颗粒物质与溶解物质实现分离,从而降低后续处理设备的负荷,提高处理效果。
其次,磁分离技术在高浊度污水中的生物处理中也有广泛的应用。
高浊度污水中的微生物含量较高,传统的曝气生物处理方法存在容易发生氧气不平衡、效果不理想等问题。
而利用磁分离技术可以将微生物与其他固体颗粒物质分离,使生物处理过程更为稳定高效。
磁分离技术还可以应用于处理一些含有磁性微生物的高浊度污水,通过控制外磁场,使这些磁性微生物在处理过程中更好地实现富集和分离。
此外,磁分离技术还可以用于高浊度污水中重金属的去除。
高浊度污水中常常含有一定量的重金属,如铅、镉、铬等,对生态环境和人体健康具有潜在威胁。
磁分离技术在水处理中的运用【摘要】磁分离技术具有分离速度快、效率高等特点,它已经应用于食品废水处理、含油废水处理、城市污水处理、印染废水处理等工业废水的处理,随着发展进步,该技术不断拓宽应用领域,如固体废弃物矿渣、粉煤灰。
【关键词】磁分离技术;高梯度磁分离技术;水处理Magnetic separation technology in water treatmentLi Sa-li(Taiyuan University of Technology Shanxi taiyuan 030024)【Abstract】Magnetic separation technology has higher separate speed and efficiency. It is widely used in the food waste water treatment,oily wastewater treatment,the urban sewage treatment,printing and dyeing wastewater treatment of industrial waste water treatment.Along with the development of society,this technology is widening its fields in application,such as solid waste slag and fly ash.【Key words】Magnetic separation technology;High gradient magnetic separation technology;Water treatment1.磁分离技术简介磁分离技术是借助磁场力的作用,对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。
废水中的污染物种类很多,对于具有较强磁性的污染物,可直接用高梯度磁分离技术分离;对于磁性较弱的污染物可先投加磁种(如铁粉、磁铁矿、赤铁矿微粒等)和混凝剂,使磁种与污染物结合,然后用高梯度磁分离技术除去。
磁分离技术在高浓度废水去除微小颗粒中的应用在当前环保意识逐渐增强的背景下,高浓度废水处理成为一项亟待解决的问题。
其中,微小颗粒的去除是高浓度废水处理中的关键环节之一。
磁分离技术作为一种高效、环保的分离方法,近年来在高浓度废水处理中得到了广泛的应用。
本文将重点探讨磁分离技术在高浓度废水去除微小颗粒中的应用。
第一部分:磁分离技术原理及特点磁分离技术是利用磁性材料对具有一定磁性的颗粒进行分离的一种方法。
其原理基于颗粒对磁场的响应特性,通过外加磁场对废水中的微小颗粒进行引导和分离。
相比于传统的分离方法,磁分离技术具有以下几个显著的特点:首先,磁分离技术对微小颗粒具有高度的选择性,能够准确地将目标颗粒从复杂的废水中分离。
这是因为具有磁感应强度的颗粒会在外加磁场的作用下受到吸引力,从而实现了针对性的去除。
其次,磁分离技术具有高效的分离速度和良好的分离效果。
由于磁分离过程是在瞬时完成的,因此可以实现快速的分离过程,大大提高了处理效率。
同时,磁分离技术也能够有效地去除废水中的微小颗粒,使废水的水质大幅度提高。
最后,磁分离技术相对于其他分离方法而言,具有较低的能耗和运维成本。
磁分离过程中只需外加磁场能量,无需额外的化学药剂,降低了成本和环境污染的风险。
第二部分:磁分离技术在高浓度废水处理中的应用磁分离技术在高浓度废水处理中应用广泛,主要体现在以下几个方面:首先,磁分离技术能够有效去除高浓度废水中的铁矿石颗粒。
矿石颗粒是众多工业废水的主要组成部分,通过磁分离技术可以快速将矿石颗粒从废水中分离出来,减少水体污染。
其次,磁分离技术在高浓度废水中的微生物去除方面也具有广泛的应用。
在一些生产过程中,废水中可能存在大量微生物,通过磁分离技术可以对微生物进行快速引导和去除,降低水中微生物的浓度,减少环境污染的风险。
同时,磁分离技术还可以应用于高浓度废水中的重金属颗粒去除。
重金属被广泛应用于工业生产中,而含有重金属的废水对环境造成较大危害。
磁分离技术在高浓度废水处理中的技术经济性评估摘要:高浓度废水处理是一个重要的环境工程问题,对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
磁分离技术作为一种高效、节能、环保、经济的处理方法,被广泛应用于废水处理工程中。
本文将对磁分离技术在高浓度废水处理中的技术经济性进行评估,并分析其优势和应用前景。
引言:随着工业化进程的推进,废水排放成为环境保护的一个重要问题。
高浓度废水处理,尤其是含有重金属离子和有机物的废水处理,是一项具有挑战性的任务。
传统的废水处理方法存在着工艺复杂、设备体积大、能耗高等问题,因此需要发展新的处理技术。
磁分离技术的原理和优势:磁分离技术是一种利用材料的磁性特性对废水中的颗粒物进行分离的方法。
其基本原理是通过施加磁场,使颗粒物在磁力的作用下发生运动,从而实现颗粒物的分离。
与传统的沉淀、过滤等方法相比,磁分离技术具有如下优势:1. 高效性:磁分离技术能够将颗粒物从废水中高效地分离出来,达到较高的处理效果。
2. 节能:磁分离技术相比传统方法能够节约能源消耗,降低处理成本。
3. 环保性:磁分离技术不需要使用化学药剂,不会产生二次污染,对环境友好。
4. 经济性:磁分离技术的设备和运行成本相对较低,适用于大规模的废水处理工程。
磁分离技术在高浓度废水处理中的应用:磁分离技术在高浓度废水处理中具有广泛的应用前景。
其主要包括以下几个方面:1. 重金属离子去除:磁分离技术可以通过调整磁场强度和工作条件来实现对废水中重金属离子的去除。
不仅可以达到国家环保标准要求,而且能够有效回收和利用有价值的金属物质。
2. 有机物的分离和回收:磁分离技术对有机物的分离和回收也具有良好效果。
通过调整磁场强度和材料的选择,可以将废水中的有机物快速分离并回收利用,减少废水排放。
3. 废水浓缩:高浓度废水处理中,经常需要对废水进行浓缩,以降低处理成本。
磁分离技术可以实现对废水中颗粒物的快速分离和浓缩,提高处理效率。
技术经济性评估:对于高浓度废水处理技术来说,技术经济性是一个重要的评价指标。
磁分离技术在高浓度废水去除溶解性颗粒中的应用随着工业化进程的加速,高浓度废水的处理成为了一个日益严重的环境问题。
溶解性颗粒是废水中含有的一类难以去除的污染物,对水体的质量和生态环境造成了严重的影响。
磁分离技术作为一种有效的废水处理方法,近年来得到了广泛的应用。
本文将探讨磁分离技术在高浓度废水去除溶解性颗粒中的应用情况及其优势。
首先,我们来了解一下磁分离技术的原理。
磁分离技术是利用物质对磁场的响应特性,实现颗粒物的分离和提取。
其原理是通过磁性悬浮介质吸附颗粒物,再利用外加磁场的作用对悬浮介质进行分离,从而达到去除溶解性颗粒的目的。
磁分离技术在高浓度废水处理中具有如下优势:首先,磁分离技术适用于处理高浓度废水。
相比传统的处理方法,磁分离技术能够在高浓度废水中高效地去除溶解性颗粒。
这是因为磁分离技术利用磁性悬浮介质提供了更大的比表面积,增加了颗粒物与介质的接触面积,提高了处理效率。
其次,磁分离技术对废水中的其他组分具有较好的选择性。
溶解性颗粒往往伴随着其他有机物和无机盐的存在,而磁分离技术能够通过调整磁场强度和磁性悬浮介质的性质,从而实现对溶解性颗粒的选择性吸附和分离。
第三,磁分离技术对环境的影响较小。
相比传统的物理或化学方法,磁分离技术无需使用化学药剂或高温处理,避免了二次污染的可能性。
同时,磁分离技术操作简单,节省了能源和人力成本。
最后,磁分离技术具有较好的可持续性和再利用性。
磁性悬浮介质可以反复使用,降低了废物的产生和处理成本。
此外,磁分离技术还能够将溶解性颗粒中有价值的成分回收利用,提高了资源的利用效率。
然而,磁分离技术在高浓度废水处理中还存在一些挑战。
首先,磁分离技术对于细小颗粒的分离效果较差。
细小颗粒在废水中往往处于胶束或胶体的形态,对磁场作用的响应较弱,导致其难以被有效地分离。
其次,废水中的其他污染物也对磁分离的效果产生了一定的干扰。
例如,废水中的有机物和无机盐可能与磁性悬浮介质产生竞争吸附,影响了溶解性颗粒的去除效率。
磁分离技术在水处理中的应用磁分离技术在水处理中的应用引言水是生命之源,但随着工业化和城市化的发展,水资源的污染问题愈发严重。
恶劣的水质不仅对人类健康产生威胁,也对生态环境造成破坏。
在此背景下,水处理技术的发展变得尤为重要。
磁分离技术作为一种有效的水处理方法,因其高效、低成本和环保等优点,日益受到关注。
本文将重点介绍磁分离技术在水处理中的应用,探讨其在水质改善与污染治理方面的潜力。
一、磁分离技术的原理磁分离技术是利用磁力对悬浮颗粒物进行快速分离和去除的方法。
其原理是通过增加磁性材料对悬浮物的磁化程度,使悬浮物在磁力作用下向磁源区集中,从而实现悬浮物的分离和去除。
常见的磁性材料有铁、铁氧体等。
磁分离技术适用于处理粒径较大的颗粒物,如砂、泥土、金属碎片等。
二、磁分离技术在水处理中的应用1. 悬浮物去除水中存在着各种悬浮物,如污泥、颗粒物、细菌等,对水质造成严重影响。
传统的悬浮物去除方法如沉淀、过滤等效率较低,且工艺复杂。
而磁分离技术通过利用磁力对悬浮物进行快速聚集和分离,能够高效、快速地去除水中的悬浮物。
此外,磁分离技术还能有效分离固体与液体,从而提高水的澄清度和透明度。
2. 重金属去除重金属污染是水质问题的一大难题。
传统的重金属去除方法主要包括沉淀、离子交换等,但这些方法存在着效率低、副产物产生和投资高等问题。
而磁分离技术可以通过选择性吸附和分离机理去除水中的重金属离子,具有高效、环保、经济的特点。
通过与吸附剂的结合,可以实现对重金属离子的高效去除。
3. 水质改良水质改良主要指改变水的化学性质,提高水的稳定性和适用性。
磁分离技术通过选择性吸附和分离作用,可以对水中的溶解性有机物、溶解气体等进行去除。
例如,利用磁分离技术可以去除水中的氯气、苯酚等有害物质,改善水的味道和气味。
同时,磁分离技术还可以去除水中的胶体物质,减少水的浑浊度。
4. 污泥处理在水处理过程中,产生大量的污泥是一个不可避免的问题。
传统的污泥处理方法主要包括污泥沉淀、厌氧消化等,但这些方法存在着处理成本高、投资大等问题。
磁分离技术在污水处理中的应用磁分离技术在污水处理中的应用一、引言随着工业发展、城市化进程加快,污水排放量不断增加,对环境的污染日益严重。
传统的污水处理方法存在效率低、处理成本高和污泥处理困难等问题。
因此,寻找一种高效、低成本、环保的污水处理技术显得十分迫切。
磁分离技术作为一种新型的污水处理技术,因其独特的优势逐渐受到研究者们的关注,并在实践中得到了广泛应用。
本文将介绍磁分离技术在污水处理中的应用以及其优势。
二、磁分离技术的原理与应用磁分离是基于杂质与磁性物质之间的相互作用进行的一种分离技术。
其基本思想是在污水中加入具有磁性的颗粒物质,通过磁场作用,使污水中的杂质聚集在颗粒物质上,然后利用外部磁力将颗粒物质与杂质一并分离出来,从而达到净化污水的目的。
磁分离技术主要应用于污水中重金属离子的去除。
重金属离子的排放对环境造成了严重的污染,并对水生生物和人体健康产生影响。
传统的重金属离子去除方法主要包括沉淀、吸附、离子交换等,但这些方法存在着处理成本高、产生大量的废渣、操作复杂等问题。
而磁分离技术能够通过利用重金属离子本身的磁性,实现高效、低成本的去除。
研究表明,在磁场作用下,通过调节磁分离系统的参数,如磁场强度、颗粒物质的性质和浓度等,可以实现对重金属离子的高效去除,去除率可达到90%以上。
同时,磁分离技术还能够循环利用颗粒物质,减少处理过程中的废渣产生。
除了重金属离子去除外,磁分离技术还可应用于污水中有机物的去除。
目前,有机物的去除主要依靠生物处理方法,如好氧处理、厌氧处理等。
然而,这些方法在处理高浓度有机物时效果不佳,而且需要长时间的处理过程。
利用磁分离技术处理有机物的优势在于其高效、快速和无需生物介质等。
一些研究表明,磁分离技术能够在短时间内实现对有机物的高效去除,使有机物浓度降低到可接受的范围。
三、磁分离技术在污水处理中的优势与传统的污水处理方法相比,磁分离技术具有以下的优势: 1. 高效性:磁分离技术通过磁场的作用,使污水中的污染物集中在颗粒物质上,从而提高了污染物的去除效率。
磁分离技术在水处理中的应用
作者:陈永飞
来源:《中国新技术新产品》2018年第05期
摘要:磁分离技术是一种高效、环保的分离技术,相较于传统的沉降分离水处理技术而言,具有自身独特的优势特点,并在水处理领域得到广泛的应用,有极为巨大的应用潜能和价值。
随着水污染的日益严重,磁分离技术对于水处理的工程有极为重要的现实意义。
为此,要探索磁分离技术在水处理中的应用工艺,并分析磁分离技术在水处理中的应用现状及未来的趋势。
关键词:磁分离技术;水处理;应用
中图分类号:TQ028 文献标志码:A
磁分离技术在不断地发展进程中,应用范围不断宽泛化,它作为一种新型的水处理技术,普遍应用于水处理的环保领域,对于处理废水中的弱磁及无磁性污染物有极为独特的优势特点。
为了更好地实现磁分离技术在水处理中的应用,要分析磁分离技术的工艺及其在水处理中应用的不同类型,达到良好的水处理效果。
1 磁分离技术综述
磁分离技术是指利用磁场力对磁性不同的物质进行分离,有效地直接分离或去除水体中的强磁性、弱磁性或反磁性的污染物。
它包括有强磁分离器和高梯度磁分离器两种,其中:强磁分离器主要是对于净化水质、处理污泥脱水而设计的,尤其适用于高浓度废水悬浮物的水质净化处理。
它主要由多盘磁体磁盘及泥水分离槽构成,在磁场的作用力之下添加絮凝剂,达到固液分离的目的。
高梯度磁分离器则适用于一定粒度和磁性的固体颗粒的多相分离。
磁分离技术具体可以根据外磁场源的差异情况,分为如下几种技术:(1)永磁分离技术。
它是借助于永久磁铁的磁盘吸附污染水体中的磁性离子,适用于铁磁性污染度较高的水体,有体积小、处理能力大、操作简单的特点。
(2)高梯度磁分离技术。
它是利用电与永磁体之间较强的背景磁场,在聚磁介质中产生较高的磁场梯度,有效地实现对磁性颗粒的捕获,达到物料分离的效果,适宜应用于一定粒度和磁性的颗粒多相分离。
其应用优势在于磁场的梯度极大,可以有效地克服外在的作用力,实现物料的有效分离。
(3)超导磁分离技术。
这是一种新型的超导磁体应用技术,通常预先添加改性的磁种颗粒材料,可以有效地去除污染水体中的悬浮物、磷、重金属离子等物质,实现工业污水的达标排放。
2 磁分离技术应用于水处理的不同类型分析
2.1 磁场直接应用技术
该技术主要是利用磁场作用分离废水中的磁性污染物或杂质,通过磁场影响水中的各组分,产生磁化水效应等反应,达到去除磁性颗粒的效果。
然而,一些水污染之中还有一些无磁性的物质,难以通过该技术实现有效的直接分离,这就极大地限制了该技术的应用范围,通常应用于部分电厂、钢渣、尾矿等行业。
2.2 磁种絮凝-磁分离技术
该技术是通过添加磁载体与污染物质相结合之后,利用磁场的作用分离或去除水中的污染物,其工艺流程主要包括絮凝和磁分离两个方面,具体的实现方法主要为:(1)在水体中同时添加磁种和絮凝剂,实现絮凝。
(2)在水体中添加特异性磁种,利用磁种的表面特异性基团实现要絮凝。
这种磁分离技术以其混凝与磁分离的特性较好地应用于水处理领域,然而其应用缺陷在于难以去除大部分离子及小分子类有机污染物。
2.3 磁种吸附-磁分离技术
该技术的核心在于制备具有优良吸附性能的磁种,而纳米材料以其独特的表面活性、巨大的比表面积而广泛应用于环保水处理工程领域,可以较好地去除水中的多种重金属离子和有机污染物,具有较好的经济社会效益。
该技术的应用原理是在水体中投加磁载体,利用化学、物理方法降解水中的污染物,然后利用外加磁场有效分离水体中的污染物,这种技术主要是利用磁分离的方式进行分离,难以与要絮凝相结合,实现对小分子有机物的分离和去除。
2.4 磁种催化-磁分离技术
这种磁分离技术是将催化磁种与磁分离相结合的一种技术,催化磁种是指具有催化性能并便于回收的磁性催化颗粒材料,如:TiO2及其相关的复合磁性材料等,可以有效地处理水体中的难降解有机物和部分重金属离子等污染物,然而应用不足在于难以实现对催化剂的有效回收,磁性催化剂具有催化降解性能和易分离性,有效地分离水体中的污染物。
2.5 磁分离耦合技术
这一技术是环保水处理工程的重点研究方向和趋势,由于单一化的磁分离技术仅能够对具有磁性的颗粒物产生作用,难以满足人们对水质日益提升的要求。
为此,要采用磁分离耦合技术,可以将高梯度磁分离技术与催化氧化、生化处理技术、膜分离技术相结合,成为新型有效的磁分离水处理技术。
3 磁分离技术在水处理中的应用趋势及方向分析
磁分离技术是经济、绿色、高效的分离技术,可以较好地去除重金属离子、废水中悬浮物及水溶性有机物等污染物质,能够使治理的水体富营养化,较好地抑制藻类的生长,去除水体表面的油脂,达到良好的水处理效果。
随着磁种技术、高梯度磁分离和超导磁分离技术的进一步拓展,极大地延伸了磁分离技术在水处理中的应用范畴,为了更好地推动磁分离技术的应用,还要在未来对以下方面进行研究和分析:
3.1 回收磁种材料
磁分离技术是应用于水处理中的新型、绿色、环保的技术,有极高的吸附性,然而由于磁性材料的记忆问题,导致在分离回收磁种时出现剩磁问题,在一定程度上降低了磁分离的效率。
因而,未来要加强对磁种材料的解吸重复利用,要研究易吸附、易再生的磁种和特性磁种,使之能够在加或减磁场的作用下实现对水体污染物的解吸附。
同时,要加强对特性磁种的研究,高效降解水体中的污染物,使污染物“变废为宝”。
3.2 进一步研发新型先进的磁分离设备
为了更好地提升磁分离技术在水处理中的应用效果,还要加大对新型先进的磁分离设备的研发,要注重磁分离设备研发的经济性、实用性和先进性,最大程度地减少磁分离设备制备的投资成本,研发出经济廉价、性能高效的新型磁分离设备,如:超导磁分离设备、磁分级器等,并逐渐扩大磁分离设备的应用范畴,更好地应用于水处理工艺之中。
3.3 深入研究磁分离技术及工艺
(1)重点研究超导高梯度磁分离技术。
在高梯度磁分离技术的发展进程中,历经了永磁分离、高梯度磁分离和超导高梯度磁分离等由低到高的不同阶段,未来要加强对超导高梯度磁分离技术的研究,尤其是超导高梯度磁分离技术用于分离污水中非磁性污染物的研究还处于起步阶段,要不断地对关键技术进行深入的研究和突破创新,要着眼于对超导高梯度磁分离技术的磁种表面改性、磁种与废水中金属离子的相互作用规律性、磁种与污染物结合强度的有效控制、磁种的回收工艺、磁过滤器的设计与优化等方面的研究,不断地扩大超导高梯度磁分离技术在水处理领域的应用,并以利用磁分离技术净化废水中的重金属类的无磁性污染物为研究热点和重点。
(2)磁膜处理工艺的研究。
要使磁种聚集为具有良好水处理效果的膜,提升对水体中污染物的过滤能力。
(3)磁稳定床催化水处理工艺的研究。
要使催化磁种为催化反应的载体,能够在磁场的作用之下形成磁稳定床,较好地循环降解水体中的污染物。
结语
综上所述,磁分离技术有其自身的应用优势和特点,要全面分析和把握不同的磁分离技术的类型,充分利用外力磁场的作用,有效地净化水体中的污染物,并关注和研究磁分离技术在水处理中的应用热点,引领磁分离技术向生态修复、循环再利用的方向发展。
参考文献
[1]解从霞,刘悦,于世涛.磁性催化剂的研究进展[J].青岛科技大学学报(自然科学版),2015(3):237-244.
[2]陈秋,冯玉芳,董冰洁.高梯度磁化控制纳滤膜无机垢污染的研究[J].工业水处理,2015(3):34-36.
[3]苏占雄,李静.磁分离技术在水处理中的研究与应用进展[J].中国高新区,2017(19):20.。