磁分離技術(shù)

1、磁分離技術(shù)及其在水處理上的應(yīng)用磁分離技術(shù)及其在水處理上的應(yīng)用張和烽（武漢理工大學(xué)）摘要：文介紹了磁分離技術(shù)的基本原理、分離方法，設(shè)備以及特點(diǎn)綜述了該技術(shù)在水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀。它已經(jīng)應(yīng)用于食品廢水處理、含油廢水處理、城市污水處理、印染廢水處理等工業(yè)廢水的處理。簡(jiǎn)要討論了該技術(shù)的應(yīng)用情況并展望了該技術(shù)的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：磁分離技術(shù)；磁性物質(zhì)；高梯度磁分離器；廢水ApplicationofMagicSeparationTechnologyin

2、WaterTreatmentHeFengZhang(WuHanUniversityofTechnology)Abstract:Fundamentalprincipleseparatingmethodequipmentofmagicseparationtechnologyareintroduced1Developmentapplicationoftreatmentofsomeindustrialwastewatersaresummariz

3、ed.Applicationsarediscussedfegroundisprospectedinmagicseparatingtreatmentofindustrialpollutedwaters.Keywds:Magicseparationtechnologymagicmaterialhighgradientmagicseparationwastewater1磁分離技術(shù)簡(jiǎn)介磁分離技術(shù)簡(jiǎn)介磁場(chǎng)本身是一種具有特殊能量的場(chǎng)，經(jīng)磁場(chǎng)處理過的

4、水或水溶液，其光學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)電率、介電常數(shù)、粘度、化學(xué)反應(yīng)及表面張力和吸附、凝聚作用及電化學(xué)效應(yīng)等方面的特性都產(chǎn)生了可測(cè)量的變化[1]，并且當(dāng)撤掉磁場(chǎng)后，這種變化能保持?jǐn)?shù)小時(shí)或數(shù)天，具有記憶效應(yīng)[2]。由于這些現(xiàn)象的存在，多年來磁技術(shù)一直是研究熱點(diǎn)。磁分離技術(shù)是將物質(zhì)進(jìn)行磁場(chǎng)處理的一種技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，該技術(shù)是利用元素或組分磁敏感性的差異，借助外磁場(chǎng)將物質(zhì)進(jìn)行磁場(chǎng)處理，從而達(dá)到強(qiáng)化分離過程的一種新興技術(shù)。隨著強(qiáng)磁場(chǎng)、高

5、梯度磁分離技術(shù)的問世，磁分離技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從分離強(qiáng)磁性大顆粒到去除弱磁性及反磁性的細(xì)小顆粒，從最初的礦物分選、煤脫硫發(fā)展到工業(yè)水處理，從磁性與非磁性元素的分離發(fā)展到抗磁性流體均相混合物組分間的分離。作為潔凈、節(jié)能的新興技術(shù)，磁分離將顯示出誘人的開發(fā)前景[3]。近幾年磁力分離法已成為一門新興的水處理技術(shù)。磁分離作為物理處理技術(shù)在水處理中獲得了許多成功應(yīng)用，顯示出許多優(yōu)點(diǎn)。磁分離利用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性進(jìn)行分離，對(duì)于水中非磁性或弱磁性的顆粒

6、，利用磁性接種技術(shù)可指具有鐵磁性或順磁性的污染物在磁場(chǎng)作用下，由于磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而后除去；加種性是指借助于外加磁性種子以增強(qiáng)弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分離法除去；或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子，再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性污染物。鄭必勝等人對(duì)磁分離技術(shù)的基礎(chǔ)理論問題進(jìn)行了研究。磁種的制備方法是：先將Fe2O3磁粉進(jìn)行硅烷化處理，即用γ—氨基丙基三乙氧基硅烷作偶聯(lián)劑，它的V基團(tuán)首先水解成硅醇，然后硅醇

7、脫水與Fe2O3中的Fe原子耦合Fe2O3，表面被包了一層單分子層的硅烷偶聯(lián)劑，再用戊二醛活化，從而得到具有特殊吸附功能的種。磁種表面的醛基靠共價(jià)鍵和廢水中的膠體、懸浮物、蛋白質(zhì)、脂肪、磷酸鹽等結(jié)合在一起，在進(jìn)行高梯度磁分離時(shí)，就能夠在過濾器中將帶有雜質(zhì)顆粒的磁粉捕獲，從而達(dá)到分離的目的。通過改變?nèi)芤后w系的pH值，可以強(qiáng)化分離效果[11]。2.2磁分離技術(shù)分類磁分離技術(shù)分類磁分離技術(shù)是借助磁場(chǎng)力的作用，對(duì)不同磁性的物質(zhì)進(jìn)行分離的一種技術(shù)

8、。一切宏觀的物體，在某種程度上都具有磁性，但按其在外磁場(chǎng)作用下的特性，可分為三類：鐵磁性物質(zhì)、順磁性物質(zhì)和反磁性物質(zhì)。其中鐵磁性物質(zhì)是我們通?？衫玫拇欧N。各種物質(zhì)磁性差異正是磁分離技術(shù)的基礎(chǔ)。磁分離法按裝置原理可分為磁凝聚分離、磁盤分離和高梯度磁分離法三種。按產(chǎn)生磁場(chǎng)的方法可分為永磁分離和電磁分離（包括超導(dǎo)電磁分離）。按工作方式可分為連續(xù)式磁分離和間斷式磁分離。按顆粒物去除方式可分為磁凝聚沉降分離和磁力吸著分離[12]。3磁分離設(shè)備磁

9、分離設(shè)備具有代表性的磁分離設(shè)備主要是圓盤磁分離器和高梯度磁分離器。3.1圓盤磁分離器圓盤磁分離器圓盤磁分離設(shè)備的工作原理是在非磁性的圓板上嵌進(jìn)永久磁鐵，將數(shù)塊同樣的圓板以一定的間隔裝在同一軸上[13]。當(dāng)廢水進(jìn)入裝置時(shí)，廢水中的磁性粒子被圓盤板邊上的磁鐵所吸附而被捕。隨著圓盤的旋轉(zhuǎn)，被捕集的磁性粒子從水中進(jìn)入空間，再由刮板刮下來。圓盤磁分離器裝置簡(jiǎn)單，所需要的電力僅僅是圓板旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。但由于磁場(chǎng)弱，磁場(chǎng)梯度小，因而分離