废水处理新技术|磁分离技术

http://www.water.hc360.com2020年07月15日09:00 来源:环保小蜜蜂T|T

    慧聪水工业网 环保是人类生存发展历程中的一个极为重要的主题。地球上的陆地面积约占地球表面积的30%,海洋面积约占地球表面积的70%,而其中的淡水量仅为地球总水量的2.5%左右。面对这种境况,节约用水和废水处理就变得刻不容缓。

    一般来说,处理废水,采用电解、化学沉淀、吸附等方法进行处理,有时为了在自来水中消毒,还参杂了氯气。不管是采用化学法还是生物法,都会出现成本过高或者净化不彻底等问题,那么是否能够寻找到一种既高效又节能环保的方法来处理废水呢?就目前而言,作为废水处理的一个研究热点——强磁分离法来处理废水是很有效。那么,什么是磁分离法?它的原理是怎样的?它能够净化废水到何种程度?

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    所谓的磁分离就是根据不同物质具有不同的磁性性质(物质的磁性可分为三种:铁磁性、顺磁性和反磁性,其中铁磁性物质可以作为磁种添加到弱磁性的废水中进行磁分离),当废水中的磁性物质或者非磁性物质(需要添加磁种)处于磁场中时,物质必然会受到来自磁场的作用力,当然,废水中的悬浮不仅受磁场力,还受到重力、流体黏滞力、流体惯性力以及分子间的吸引力,只要我们所施加的磁场足够大,就可以使得废水中的悬浮颗粒进行磁分离。

    而磁分离的方法又可以采用永磁分离和电磁分离(包含超导磁分离)。磁力大小的公式为Fu=γVH(dH/dx),其中,γ为颗粒本身磁化率,V为颗粒体积,H为磁场强度,dH/dx为磁场强度梯度。从实际应用中来考虑,如果我们单纯的用永磁体增加磁场强度,的确可以增加磁场力的大小,但是这样所制造的磁铁太耗成本。因此大多采用磁梯度分离法,即只需要增加磁场强度的梯度,就可以达到增强磁场力的效果。值得一提的是,要想产生高强度的磁场,用一般的永磁铁,很难实现,可以采用超导体来实现,理论上处于临界温度以下的超导体所产生的磁场强度可以达到10T以上,可以在无需添加磁种的情况下就能轻松实现磁分离。一般的梯度磁分离可分离微细颗粒(线度1um)和弱磁性微粒(磁化率低到10-6),那么,超导梯度磁分离的范围和精度将比此更广,更精确。

    无疑,磁分离技术在废水处理中不仅高效环保,而且造价和维护成本低,作为一般的磁分离的加强版——超导磁分离技术将大大提升常导磁分离的性能。我们有理由相信,随着科学家对磁体、污染物的分离程度的机制等方面的不断研究,磁分离技术将被应用到寻常百姓家中。

责任编辑:殷莹莹

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