【摘要】 超導(dǎo)磁分離技術(shù)是應(yīng)用于污水處理的一種新方法，他解決了長期以來的生物和化學(xué)處理方式中的生產(chǎn)成本高、占地面積大的弊端。這樣不僅使小型企業(yè)能夠支付運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)省了占用企業(yè)的空間。本文介紹了超導(dǎo)磁分離技術(shù)的應(yīng)用范圍。獨(dú)特優(yōu)勢、以及工藝流程。

【關(guān)鍵詞】 超導(dǎo)磁分離 COD Fe3O4磁性 磁種子

Abstract : Superconducting magnetic sepa-ration technology is a new method applied in the sewage disposal. It solves the disadvantages of the high production cost and covering an large area in the long chemical and biological treatment. The paper introduces the application， unique advantages， and process of superconducting magnetic separation technology.

概述

磁分離技術(shù)是一種借助磁場力的作用，對磁性不同的物質(zhì)進(jìn)行分離的一種物理分離方法。磁分離技術(shù)可以說是一門比較古老、較成熟的技術(shù)，最早應(yīng)用于選礦和瓷土工業(yè)。磁分離技術(shù)作為有磁性差異的兩種及多種物質(zhì)的選別手段，在礦石的精選、煤的脫硫、玻璃及水泥等OCIRC;NOT;料的除鐵、高嶺土的提純、生物工程中的細(xì)胞分離、石化行業(yè)的催化劑回收等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

采用超導(dǎo)磁體分離礦石、煤、高嶺土等固體物質(zhì)中磁性雜質(zhì)在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，但用于廢水分離凈化尚少涉及。主要原因是對于廢水中的有機(jī)、無機(jī)污染物，由于這些污染物本身沒有磁性，靠磁場產(chǎn)生的磁吸引力無法分離。

2005年日本大阪大學(xué)Nshijima研究組最早開始超導(dǎo)磁分離污水處理研究，并建立了示范裝置，用于分離造紙廠污水，分離后污水COD(化學(xué)需氧值)可由起始的110mg/L，降到25mg/L，去除率近80%。他們采用的是預(yù)先在污水中添加Fe3O4“磁種子”顆粒和聚氯化鋁絮凝劑，絮凝劑將污水中有害物質(zhì)和Fe3O4磁性顆粒一起絮凝，這樣通過超導(dǎo)磁體吸引分離。

1.適用范圍

用于冶金行業(yè)中的軋鋼、連鑄濁環(huán)水、石墨廢水、鋼廠總排水;石油行業(yè)中的油田回注水、三元廢水;煤炭行業(yè)中的礦井水、洗煤廢水;電力行業(yè)中的電廠循環(huán)水;化工行業(yè)中的造紙、印染回用水;市政行業(yè)中的市政污水預(yù)處理、深度脫磷處理;以及其他行業(yè)中的河道水、景觀水治理。

由于采用制冷機(jī)直接冷卻超導(dǎo)磁體，從而擺脫超導(dǎo)磁體采用昂貴液氦的束縛，這樣將使得超導(dǎo)磁分離污水處理系統(tǒng)可以方便地用于缺少液氦的地區(qū)，特別適合于規(guī)模小、分散的中小企業(yè)。

2.技術(shù)特點(diǎn)

對于小型企業(yè)廢水處理，廠家因建立污水處理設(shè)施投資過高，大多采取直排，給環(huán)境造成危害。因此開展新型、高效、低成本超導(dǎo)磁分離工業(yè)廢水處理技術(shù)的研究對我國節(jié)能減排具有重要意義。 在磁種子材料和超導(dǎo)磁體冷卻技術(shù)上取得創(chuàng)新進(jìn)展。采用等離子有機(jī)覆膜技術(shù)在Fe3O4磁性顆粒表面生長帶活性基團(tuán)的有機(jī)薄膜，這層納米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有機(jī)物、無機(jī)離子，代替了有機(jī)絮凝劑的加入，而且由于有機(jī)膜與Fe3O4有很強(qiáng)的結(jié)合力，使得這種新型復(fù)合“磁種子”材料可以重復(fù)使用，較單純的Fe3O4磁種子材料有明顯優(yōu)勢，

采用這種“磁種子”材料對造紙廠廢水處理實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)磁分離處理的集水池廢水COD值由降低十倍，去除率超過百分之九十，凈化效果良好。另一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)是采用制冷機(jī)直接冷卻超導(dǎo)磁體，從而擺脫超導(dǎo)磁體采用昂貴液氦的束縛，這樣將使得超導(dǎo)磁分離污水處理系統(tǒng)可以方便地用于缺少液氦的地區(qū)，特別適合于規(guī)模小、分散的中小企業(yè)。是未來極具潛在應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)。

3.工藝流程簡述

3.1待處理水體經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)入混凝反應(yīng)器，與一定濃度磁性物質(zhì)混合均勻;

3.2含有一定濃度磁性物質(zhì)的水體，在混凝劑和助凝劑作用下，完成磁性物質(zhì)與非磁性懸浮物的結(jié)合，形成微磁絮團(tuán);

3.3經(jīng)過混凝反應(yīng)后，出水流入超磁分離設(shè)備，在高磁場強(qiáng)度下，形成的磁性微絮團(tuán)由磁盤打撈出水中，實(shí)現(xiàn)微磁絮團(tuán)與水體的分離，出水直接排放或回用;

3.4由磁盤分離出來的微磁絮團(tuán)經(jīng)磁回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁性物質(zhì)和非磁性污泥的分離，磁性物質(zhì)回收再利用(回收率大于百分之九十九點(diǎn)六)，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。

普通水體中懸浮物一般不帶磁性。ReCoMagTM超磁分離水體凈化技術(shù)是將不帶磁性的水體賦予微磁性，以利于超磁分離機(jī)對懸浮物的快速分離;水體中分離出來的泥渣經(jīng)磁種回收系統(tǒng)分散、脫磁后實(shí)現(xiàn)磁種與泥渣的完全分離;磁種進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)重復(fù)使用。

微磁凝聚與分散技術(shù)的核心:

(1)磁種加載:針對不同水體采用不同級配的磁種，以磁種作為凝聚核，在混凝劑和助凝劑的作用下，使水體中的懸浮物具有微磁性。

(2)藥劑投加:水處理常用混凝劑和助凝劑，如聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等，實(shí)現(xiàn)微磁絮凝。

(3)磁種回收:通過磁種回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁性泥渣絮團(tuán)的分散、脫磁與分離，磁種回收再循環(huán)重復(fù)使用。

結(jié)束語

該工藝過程簡單，運(yùn)行成本低，效果良好，符合我國目前的國情，對于小型企業(yè)由于處理成本大而污水不處理即排出的現(xiàn)狀具有很好的遏制作用。利用Fe3O4磁粉，采用超導(dǎo)磁分離技術(shù)，不僅SS去除率達(dá)到百分之九十九以上，還能同時(shí)去除PB、F，COD以及BOD。分離完成后，利用絮凝劑即可將Fe3O4絮凝去除，出水水質(zhì)達(dá)到或接近國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

(作者單位:張璐沈陽計(jì)華工程造價(jià)咨詢事務(wù)所有限責(zé)任公司路兵沈陽石蠟化工有限公司)