高梯度磁分离技术净水概况_庄匀
高梯度磁分离技术在水处理中的应用研究
钢 铁 工 业 废 水 中 由于 具 有 大 量 铁 磁 性 和 顺 磁 性 物 质 ，可
以直接采 用高梯 度磁分 离技术去除。处理流程一般采 用两级
磁 分 离 技 术 ， 首 先 去 除磁 性 污 染 物 ，然 后 在 二 级 磁 分 离 中 投
图 １ 高 梯 度 磁 分 离 技 术 给 水 处 理 流 程 １ ７ 年 ， 大 利 亚 国 立研 究组 织 开 发 了基 于 磁 种 絮 凝 与 ９０ 澳 磁 场 相 结 合 的给 水 处 理 工 艺 － Ｓ ｒ ｆ ｃ 艺 ，通 过 调 节 ｐ ｉｏｌ Ｉ ｏ Ｈ值 实 现 污 染 物 在 磁 体 表 面 的 吸 附 和 脱 附 ， 用 磁场 回 收磁 种 …】 利 。
滤 后 ，Ｆ ３ ｅＯ 颗粒 的 去 除率 可 达 ９ ％ 。 ９ 餐 饮 费 水 一 般都 属 于 高 浓 度 有机 废 水 ，有 机 物 和 悬 浮 物 含 量 高 ，ＣＯＤ 值 高 ，易 腐败 ， 使 水 体 富 营 养 化 ，对 环 境 的 能 污 染 比 较 严 重 。 磁 粉 类磁 种 （ 此 絮 凝 剂 ） 具 有 良好 的 吸 附 或 性 能 ，可 有 效 去 除污 染 物 ，并 在 高 梯 度 磁 场 的作 用下 从 水 中 得 到 更 高效 的去 处 。 朱 又 春 等 『】 用磁 粉 搅 拌 混 合 ／ 分 离 工 艺 流 程 处 理 餐 ２采 磁 厅 厨 房含 油废 水 ，磁 粉 加 入 量 为 ２ ｍｇ Ｌ，搅 拌 混合 时 间 为 ／ ５ ２￣０ ｉ ０ ３ ｍ ｎ，磁 分 离 时 间为 ３ ｍ ｉ ０ ｎ，磁 分 离 法 对 油 和 Ｃ ＯＤ 的 去 除 率 分 别达 到 ８ ％和 ７ ％ 以上 ，处 理 效 果 明显 优于 二 ５ ５ 级 隔 油 池 或 其他 处理 方法 。 孙 鸿 燕 等 ［＿ 用 由 Ｐ Ｓ Ａ 、磁 粉 复 合 而 成 的磁 絮 凝 ２采 ５ Ｆ 、Ｐ Ｍ 剂 处 理 高 浓 度 餐 饮 废 水 ，研 究 结 果 表 明 ，在 Ｃ ＯＤ 为 ４ ３ ０ ５０ ０ ｇ Ｌ 的餐 饮 废 水 中 ，Ｐ Ｓ Ｐ ，０ ￣ ，０ ｍ ／ Ｆ ／ ＡＭ 复 合 磁 絮 凝 剂 的性 能 明 显 高 于 Ｐ Ｓ Ｐ Ｆ ／ ＡＭ 复 合 絮 凝 剂 ，磁 絮 凝 不 但 能 提 高 絮 凝 效 果 ，缩 短 絮凝 与 沉 降 时 间 ，而 且能 使 絮 体 （ 泥 ） 污 体积减少约 １ ２ ／。 张 凤 娥 等 ｌ 将 经 过 改 性 处 理 的廉 价 磁 粉 置 于 反 应 装 置 中 ２ 剐
高梯度磁分离技术
高梯度分离技术磁分离是利用外加磁场的作用使具备磁性的物质得到分离。
高梯度磁分离技术是20世纪60年代末、70年代初发展起来的选矿分离技术，是一种根据物料磁性差异进行分离的物理选矿方法。
它利用有效的电和永磁体产生较强的背景磁场，同时通过聚磁介质产生较高的磁场梯度，对磁性颗粒的捕集能力大大增强，从而达到分离物料的目的。
随着高梯度磁分离技术理论和设备的不断发展，其用途越来越广，应用领域日益增加高梯度磁分离技术的发展现状1967年8月，美国的J博士将Frantz磁选机的早期高梯度与Jones磁选机的强磁场结合起来，形成第一台高梯度磁选机的雏形。
1972年，太平洋电机公司(PEMC)制成第一台PEM84周期式高梯度磁选机。
美国佐治亚洲和英国康沃尔郡曾用这种磁选机提纯高岭土。
1975年，萨拉磁力公司制造了第一台周期式高梯度磁滤机SALA214—14—5用于处理钢厂废水p1。
周期式高梯度磁选机适用于处理磁性成分含量低的细粒物料，若磁性物含量高，则给料周期率低，设备的生产率相应降低，而且粗粒物料容易沉积，影响分选效果，而连续式高梯度磁选机就可以避免上述问题。
自1972年到现在，萨拉磁力公司研制了Mark、SALA-HGMSl20、SALA-HGMSl85和SAIA-HGMS480型等多种转环式磁选机。
国内长沙矿冶研究院等单位根据Jones式平环高梯度磁选机也设计出更先进的SHP平环高梯度磁选机。
选择性差和介质易堵塞等原因，使平环高梯度磁选机在工业应用上受到较大的限制。
为了获得更好的分选效果，第十五届国际选矿会议上出现了两种连续作业的立环高梯度磁选机。
一种是美国制造的永磁立环高梯度磁选机，称为铁轮磁选机；另一种是捷克布拉格选矿所研制的VMS双立环高梯度磁选机。
第十六届国际选矿会议上介绍了另一种在VMS型上发展而成的VMKS-1立环高梯度磁选机。
这类磁选机采用了反冲磁性颗粒的方法，使粗颗粒不必穿过磁介质就能被冲洗出来，因而具有不易堵塞的优点。
高梯磁宗述
一、研究现状：磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。
从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。
1974年瑞典开用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式“两秒分离机”。
我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。
近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、屠宰废水、石油采出水等处理方面都取得了一定的研究成果，有的已经在实际废水处理中得到了很好的应用。
熊仁军等采用磁种絮凝－高梯度磁分离处理城镇污水，实验结果表明，该工艺对去除污水的磷、重金属有特效，并能同时去除其中的COD Cr、BOD5、SS, 出水水质达到或接近国家一级排放标准。
赵红花等利用磁絮凝法处理城市污水，实验表明悬浮颗粒在15min之内，ss去除率达到80%以上，可以显著减少沉淀池体积。
青岛剑桥水务公司采用Comag技术，处理污水厂出水作为再生水原水使用，实验结果表明，在ss、TP指标方面都达到了较好效果。
北京市政院开展的“高梯度磁分离水处理技术的研究”，通过在污渠水中投加磁铁粉和混凝剂，大大提高沉降速度，出水对总磷、色度、浊度、细菌等有明显改善，比传统方式有很大优势，目前正在进行深入研究。
倪明亮等采用ReMagdiscTM工艺，对地下水进行处理，实验结果表明对水中的Fe2＋、SS的去除都具有显著效果。
水中含有现在城市饮用水的主要杀菌方法是氯化。
但是,人们发现氯化产物有毒性或致癌作用, 如果酚, 即使其质量浓度只有0. 002～ 0. 015mgöL , 氯化时也会产生特殊的恶臭物质氯酚而无法饮用。
哈佛大学研究人员发现, 某些细菌和病毒会吸附在氧化铁或其他磁性粒子上, 如最常见的大肠杆菌就容易吸附在磁性粒子表面上 , 利用高梯度磁分离技术能有效地去除它们。
高梯度磁分离技术在水处理中的应用及发展
１ Ｈ ＭＳ的简介 Ｇ
１ １ ＨＧＭＳ原 理 ．
ＨＧ ＭＳ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
Ｔｈｉ ａ ｅ ｎ ｒｄｕ ｅ ｈ ｅ ｈａ ｓ ｏ ｓ ｐ ｐ ｒｉ ｔｏ ｃ ｓ ｔｅ ｍ ｃ ｎｉｍ ｆ ＨＧＭ Ｓ ａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆ ｒｗａｅ ｒ ａｍｅ ｔ Ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｆＨ ＧＭ Ｓ ｉ ｌｏ ｎ ｒ ｓ ｎｔａ ｐ ｉａｉｎ ｏ ｔｒｔｅ ｔ ｎ ． ｈ ｅ ｅｏ ｍ ｎｔｏ ｓ ａｓ ｐｒｓ ｅ ｔｄ． ｏ ｐ ｃｅ
低 ，而 且存 在二 次污染 ；生化法 占地 面积 大 ，微 生 物对 营 养物 质 、ｐ Ｈ值 和 温 度 等 条件 要 求 颇 高 ，并 且无 法完 全消 除 污水 中的有 机成分 。
高梯 度 磁 分离 技 术 （ ｉ ｒｄｅｔＭａｎ ｔ Ｈｇ Ｇａｉ ｇｅｃ ｈ ｎ ｉ
下 轨迹 发 生偏 移 ，形 成 有 效 的颗 粒 捕 集 和 聚集 区
Ｗ ＡＮＧ ｉｆ ｎ Ｈａ —ｅ ｇ， Ｓ ｉ ｇ ｈ ｏ ＵＩＭ ｎ — ａ
（ｎｔｕ ｎｉ ｎ ｅｔｌ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅ ｎ ，Ｔｎｆ Ｕ ｉｒ ｔ， ｈ ｎｈ ｉ ００ ２ ｈｎ Ｉｓｔｔ ｏ ｖ ｏｍ ｎａ Ｓｉ ｃ ｉ ｅ ｆＥ ｒ ｅ ｎ ｉ ｒ ｇ ｏｇ ｎｖ ｓｙ Ｓａ ｇａ ０ ９ ，Ｃ ｉ ｅｉ ｉ ｅｉ ２ ａ） Ａｂ ｔａ ｔ ｉ Ｇ ａｉ ｔ ｇｅ ｃＳｐｒｔ ｎ（ Ｇ ）ｉ ａｎ ｗｍ ｔｏ ｒ ａ ｒ ｒａ ｅｔ ｗ ｉ ａ ｅｎａｐｉ ｉｅ ． ｓｒ ｃ ：Ｈ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅａａ ｏ Ｈ ＭＳ ｓ ｅ ｅ ｄｆ ｔ ｅｔ ｎ， ｈ ｈｈｓｂｅ ｐｌ ｄｗｄｌ ｄ ｎ Ｍａ ｉ ｉ ｈ ｏ ｗ ｅｔ ｍ ｃ ｅ ｙ
磁分离技术在水处理中的物理作用分析
大学学报
∗
西南交通大学水力学教研究 水力学 北京 高等教育出版社
ο 作者通讯处
南京中国人民解放军理工大学工程兵
工程学院军事环境工程系
电话
Ο
修回日期
ΟΟ
要考虑其重力和浮力的影响 对它所受的阻力可忽
略不计 ∀ 不考虑磁力的影响 根据
定律 水
流中固体悬浮颗粒沉降的速度可表示为
γδ
ϖ
Θ Θλ
Λ
提高磁场捕获悬浮颗粒的影响因素
由磁性悬浮颗粒在磁场中的受力分析可知 影
响磁场捕获磁性颗粒的因素很多 大体归纳分析为
以下几点 ∀
磁场力 Η
Η Ξ
由 式可知 为达到最大磁吸引力 应尽可能
物变为磁化率较大的絮凝体 通过高梯度磁场分离
器能有效地排除 ∀ 目前 通过投加磁种来增大 Κ
再经过磁处理 这种技术已成功应用于去除废水中
筑龙网
的油 金属离子 非磁性固体悬浮物 营养物质 有机
物等 ∀
悬浮颗粒或絮凝体的粒径 δ 通过磁聚和絮凝来增大粒径 ∀ 磁聚 或称磁力
凝聚 是利用磁铁粉颗粒通过预磁器后残留的剩磁
使颗粒相互吸引而团聚成大的磁聚体 ∀ 絮凝 化学
凝聚 是通过投加凝聚剂 使磁性粒子 或磁性粒子
与非磁性粒子 凝聚成大的絮凝体 ∀ 由 式和
式可知 若 ς ς 则考虑将这些聚结成较大的颗
粒先在预沉池内下沉而除去 ∀ 经过磁聚或絮凝 废水中原来粒径很小的磁性或非磁性粒子形成粒径
较大絮体 由 式可知 再通过磁分离器时 它们所
受磁力增大 从而容易被捕捉达到去除 ∀
水流流速
由 式可知 要保证磁场高效去除磁性污染物
颗粒 则要选择适当的水流流速 ∀ 若流速增大 水中
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。
高梯度磁分离技术的应用
高梯度磁分离技术的应用作者：一新祥宇高梯度磁分离技术在废水处理中的应用范围非常广泛，几乎涉及到所有水处理领域，这是由于它比传统的废水处理技术有许多独特的优点。
该技术广泛应用于造纸废水、糖蜜酒精废水[20]、城市污水、含油废水、电镀废水、放射性废水、食品工业废水、纺织印染废水、造纸废水、油漆工业废水、炼油厂废水、含酚废水、厨房污水、农药废水等处理以及去除水中藻类等方面。
(1)印染废水印染废水成分复杂，存在着大量水溶性污染物，直接投加磁种和混凝剂进行磁种混凝难以使污染物与磁种形成含磁絮体，为此，首先必须通过适当的技术手段改变印染废水中水溶性污染物的溶解特性，使其通过磁种混凝获得磁性,实现磁分离。
陈文松等采用低剂量的Fenton 试剂以降低水中有机物的水溶性，促进助凝，采用氧化-磁种混凝-高梯度磁分离技术对印染废水的处理进行了研究。
其中印染废水色度为800倍、COD为565.0mg/L，成分复杂。
研究发现，磁粉加入量并非越多越好，从处理效果看，当磁粉加入量达150～200mg/L 时，色度和COD去除率趋于平稳，都优于国家二级排放标准。
(2)用于炼油厂废水处理美国帕特基斯等利用高梯度磁分离技术处理炼油厂废水处理场API型油水分离器出水[27]，处理结果见表2。
当油水分离器出水用常规的空气浮选装置(A FU)处理时，油质量浓度降至53～121 mg/ L，悬浮物降至42～44 mg/ L。
当同样的出水经磁场强度为1.9 T的高梯度磁分离器处理后，尽管没有加磁种和混凝剂，但水质明显改善, 油质量浓度降至23 mg/ L，悬浮物质量浓度降到5～7mg/L。
在应用磁种并在较低的磁场强度下(约0.2 T)运转时, 出水水质也得到改善。
最好的结果是除投加磁种外，再加混凝剂，出水油质量浓度可降至5～20mg/L，悬浮物质量浓度降至1～5 mg/L，酚质量浓度降至0.26 mg/L。
含酚量的明显降低可能是由于酚为强极性化合物，它优先吸附于磁种表面，而在高梯度磁分离器中被去除.3)用于城市污水处理城市污水中含有大量的非磁性污染物，采用高梯度磁分离技术处理城市污水时，需投加磁种与混凝剂。
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。