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

原国庆

河南安彩高科股份有限公司   455000

摘要：本文在介绍了磁分离技术的研究现状的基础上，对磁分离技术的发展趋势进行了简要的分析，指出虽然磁分离技术在水处理中的应用得到了长足进步，但是，在磁开发、回收、新技术研发等方面仍然跟不上形势的发展，需要加大研发力度。

关键词: 磁分离; 磁絮凝; 磁吸附; 磁催化; 磁种; 水处理

引言

我国水资源总量丰富，但是由于人口基数较大，人均水资源非常匮乏，而且在分布上非常不均匀。作为一种不可再生资源，一方面要加强水资源的节约，另一方面要加强水污染的治理工作。传统水污染的治理包括化学沉淀、离子交换等一系列方法。然而，这些方法存在的效率降低、成本较高等缺陷。基于此，研发绿色、高效、经济的新型污水处理技术便成为当务之急。

1磁分离技术的基本概念和研发现状

磁分离技术最早应用在矿物的分选领域，也就是我们通常所熟知的磁选。其主要是通过磁力的作用，确保磁性粒子有效分离。人类对磁分离领域的相关研究最早在1959年，到2013年左右达到顶峰。随着磁分离技术研究的深入，其与其他多个领域的学科联系日益紧密，形成了许多交叉学科。其中，磁分离技术应用于水处理领域是一种非常环保高效的新型水处理方式。

2 磁分离技术在水处理中的应用

2.1 磁场直接分离

利用外加磁场，能够实现对废水内所包含的一些磁性污染物或杂质的吸附，进而实现去除污染、净化水体的目的。然而，因为仅有一小部分污染物、杂质有磁性，占大部分的仍旧是非磁性物质，因此，磁场直接应用这一技术的应用范围较小。

2.2 磁絮凝分离

混凝、絮凝在去除微生物、天然有机物及金属离子等诸多方面，发挥着重要作用，是水处理中的一项重要方法。但是，传统的混凝、絮凝法有着耗时长、效率低等劣势。与此相比，通过加入磁性粒子、絮凝剂，能够形成磁性絮体，在水处理过程中能够形成比单个颗粒大几倍的颗粒团絮凝物。利用外加磁场，能够实现磁絮体的快速沉降。

2.3 磁吸附分离

吸附是水处理工程中非常常用的技术之一。通过多孔吸附材料，能够对水体内所包含的物质进行表面吸附，是一种可用于分离吸附和腹肌水体中污染物的重要技术之一。但是，传统的吸附剂种类较为单一、吸附能力不够强，而且再生效率较低。磁吸附类型非常特殊，其通过共沉淀等方式，实现磁性物质和传统吸附剂的有机结合生成吸附剂，有着吸附能力更强、稳定性更好等一系列鲜明特点，有利于通过外加磁场从废水内去除污染物，进而达到回收和再利用的目的。

2.4 磁种催化分离

所谓磁种催化，指的是利用带有催化功能的粒子和磁种结合，形成易于回收的催化磁种。磁性氧化铁具有良好磁性，有着易合成、成本更低、无毒以及比表面积高等优势，利用外加磁场作用实现快速分离，进而易于回收利用，是一种较为理想的材料，特别适宜于高效的磁分离光催化剂用于水处理。

3 磁分离技术在水处理中的应用

3.1 生活污水处理过程中磁分离技术的应用

随着我国经济社会的快速发展，人们的生活水平日益提高，生活污水的排量也持续增长。过去传统的生活污水处理方式包括物理、化学以及生物方法等等。然而，这些方式都存在一定的缺陷，非常有必要利用磁分离技术对过去的水处理方法进行完善和提升。

传统的污水处理尝尝利用氯气消毒，其产生的副产物对人体有害，Hammad等制备了Ni0.6Zn0.4Fe2O4和Ni0.6Zn0.2Ce0. 2Fe2O4纳米磁材料，对抑制目标病原微生物物种的生长特别有效，是一种性能优异的替代消毒剂。

3.2 工业废水处理过程中磁分离技术的应用

我国是工业大国，工厂数量众多、工业产值庞大，同时也产生了大量的工业废水。如果不经过处理直接排放到河流湖泊之中，便会形成严重的环境污染问题，极大地影响人们的健康。利用高梯度磁分离技术，可以实现对细小、弱磁性颗粒的有效过滤或者分离，其有着经济、高效以及生态友好等鲜明优势，能够有效去除工业废水中的重金属磁性颗粒，达到处理污水的目的。

3.3 河流湖泊水处理过程中磁分离技术的应用

很多河流湖泊存在富营养化问题，水体内有着含量超标的氮磷等化学物质，极其容易产生水质污染，往往导致水体内藻类的大量繁殖，极大地降低水中氧气的含量，使水生动植物无法存活，大量的死亡。通过磁混凝剂的投入，能够较为快速地加快氮磷的沉淀，进而抑制藻类的生长。利用磁吸技术能够很好地去除水体内所富含的氮磷等物质，进而极大地改善水体富氧化的问题。

结语

磁分离技术是一种极具潜力的分离技术，在水处理领域取得了许多不错的成效。虽然目前磁分离技术优点众多，但还是存在一些有待完善的地方，下一步需要进一步加大研发的力度，才能为我国水处理技术做出更大贡献。

参考文献

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