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)簡介磁分離技術(shù)簡介磁場本身是一種具有特殊能量的場，經(jīng)磁場處理過的

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)生了可測量的變化[1]，并且當撤掉磁場后，這種變化能保持數(shù)小時或數(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。磁分離技術(shù)是將物質(zhì)進行磁場處理的一種技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域，該技術(shù)是利用元素或組分磁敏感性的差異，借助外磁場將物質(zhì)進行磁場處理，從而達到強化分離過程的一種新興技術(shù)。隨著強磁場、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)從分離強磁性大顆粒到去除弱磁性及反磁性的細小顆粒，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。磁分離利用廢水中雜質(zhì)顆粒的磁性進行分離，對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。鄭必勝等人對磁分離技術(shù)的基礎(chǔ)理論問題進行了研究。磁種的制備方法是：先將Fe2O3磁粉進行硅烷化處理，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，在進行高梯度磁分離時，就能夠在過濾器中將帶有雜質(zhì)顆粒的磁粉捕獲，從而達到分離的目的。通過改變?nèi)芤后w系的pH值，可以強化分離效果[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)是借助磁場力的作用，對不同磁性的物質(zhì)進行分離的一種技術(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)是我們通常可利用的磁種。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]。當廢水進入裝置時，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入空間，再由刮板刮下來。圓盤磁分離器裝置簡單，所需要的電力僅僅是圓板旋轉(zhuǎn)的動力，具有耗電小的優(yōu)點。但由于磁場弱，磁場梯度小，因而分離