磁分離技(ji)術(shu)發展與應用

——磁(ci)(ci)核絮分(fen)（沉）、磁(ci)(ci)混(hun)凝沉淀、磁(ci)(ci)絮凝、磁(ci)(ci)分(fen)離

1、磁分離(li)工(gong)藝介(jie)紹

磁(ci)(ci)核絮(xu)分(fen)（沉(chen)）工藝(yi)、磁(ci)(ci)絮(xu)凝(ning)工藝(yi)、磁(ci)(ci)混凝(ning)沉(chen)淀技術(shu)、磁(ci)(ci)種(zhong)混凝(ning)磁(ci)(ci)分(fen)離、磁(ci)(ci)加載磁(ci)(ci)分(fen)離技術(shu)，可統稱為磁分離技術，雖(sui)然以(yi)上工藝（技術）各不相(xiang)同(tong)，其(qi)核心都是是借助磁(ci)場(chang)力的(de)作用，對磁(ci)性(xing)不同(tong)的(de)物質進行分(fen)離(li)的(de)一(yi)種物理分(fen)離(li)方法。主(zhu)要區別是：是否(fou)加入(ru)絮凝藥劑 、“磁種”，以及(ji)采取何(he)種分離(li)設備。

磁分離技(ji)術可(ke)以說是一(yi)門比較古老、較成熟的技(ji)術，最早應用于(yu)選礦和瓷土工業。1845年，美國發表了工業(ye)磁選(xuan)機的(de)(de)專(zhuan)利(li)。磁分(fen)離技術作為有磁性(xing)差異的(de)(de)兩(liang)種(zhong)及多種(zhong)物(wu)質的(de)(de)選(xuan)別手段，在(zai)礦石的(de)(de)精選(xuan)、煤的(de)(de)脫硫、玻璃及水(shui)泥(ni)等(deng)原料的(de)(de)除(chu)鐵、高嶺土(tu)的(de)(de)提純、生物(wu)工程中的(de)(de)細胞(bao)分(fen)離、石化行業(ye)的(de)(de)催化劑回(hui)收等(deng)領域得到了廣泛的(de)(de)應用(yong)。

磁分離技(ji)術用于水處理工(gong)程，它(ta)又可以稱(cheng)得上是一門新興技(ji)術。從上世(shi)紀(ji)60年代開始，蘇聯用磁凝聚法處理鋼廠除塵廢水，60年代末，美國MIT教授科姆發明高梯(ti)度磁過濾器，70年(nian)代美國應(ying)用磁(ci)絮凝法(fa)(fa)和高梯度磁(ci)分離(li)法(fa)(fa)處理(li)鋼(gang)鐵(tie)、食品、化工、造紙(zhi)等廢水。1974年(nian)瑞典開(kai)始用磁(ci)盤(pan)法(fa)(fa)處理(li)軋(ya)鋼(gang)廢水，隨后的75年(nian)日本開(kai)發盤(pan)式“兩秒分離(li)機”。

我國從70年代中期到80年代初，將磁聚凝法、磁盤法、高梯度磁分離法用于煉鋼、軋鋼廢水的處理。近年來，磁分離技術在電鍍廢水、含酚廢水、河湖水、食品發(fa)酵廢水、市(shi)政廢水、鋼鐵廢水、廚房污水、屠宰廢水、石油采出水等處理方面都(dou)取得(de)了(le)一定的(de)研究成(cheng)果，已經在實際廢水處理中得(de)到了(le)很(hen)好的(de)應用。

2、發展與應用

早期磁分離技(ji)術(shu)應(ying)用場(chang)景(jing)相對單一。因為是(shi)(shi)利用磁分離技(ji)術(shu)處(chu)理污(wu)(wu)水(shui)，所以其前提是(shi)(shi)污(wu)(wu)水(shui)中的顆粒需(xu)具有(you)一定的磁性。因此(ci)該技(ji)術(shu)廣(guang)泛應(ying)用于鋼(gang)(gang)鐵熱軋、連鑄廢水(shui)、冷軋乳化液(ye)等(deng)鋼(gang)(gang)鐵行(xing)業廢水(shui)的處(chu)理。其污(wu)(wu)染(ran)物(wu)98%以上都是強磁性(xing)物質，只有少量非磁性物(wu)質(zhi)，非常適合用(yong)磁分離的方式凈化。因其工藝簡單(dan)，占地面積小，處理(li)效(xiao)果好，而受到以上行業的青睞。

高磁性污染物廢水處理(li)工(gong)藝流(liu)程

在可查的(de)報(bao)道出現較多的(de)包括：高梯度磁分離技(ji)術(shu)（HGMS技術）、SALA214-14-5周期式高梯(ti)度磁濾技術等，他們多用于鋼(gang)鐵工業的廢水處理。其中比如“HGMS”處理裝置，該裝(zhuang)置是(shi)由鋼毛類微型聚磁介質與鐵鎧線圈相結合的(de)Kolm—Marston型現代高梯度磁分器（High Gradient Magnetic Separator）。此類(lei)設備的共性是：體積小、效率高(gao)、投資省、運行費(fei)用低、操(cao)作(zuo)簡便、處理量(liang)大、流(liu)量(liang)適應性好，等(deng)一系(xi)列(lie)優點，使傳統的磁分離裝置(zhi)發生了(le)重大的變(bian)革(ge)，使其迅(xun)速的廣泛應用于鋼鐵行業(ye)及(ji)礦(kuang)山等(deng)分選行業(ye)。

本(ben)世紀(ji)八(ba)十年代，由于磁(ci)分離技(ji)術(shu)及設備巨(ju)大投資及運行(xing)成本(ben)優勢，促使其(qi)逐漸(jian)向污水(shui)(shui)處(chu)理行(xing)業發展。但(dan)由于此類污水(shui)(shui)不含磁(ci)物質，因(yin)此需將水(shui)(shui)體“磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化”。最初是對于(yu)非(fei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性或(huo)弱磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性污(wu)染物(wu)污(wu)水(shui)(shui)投加(jia)(jia)(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性物(wu)質粉(fen)(fen)末(mo)(mo)，靠(kao)粉(fen)(fen)末(mo)(mo)的(de)(de)(de)捕集(ji)和吸附作(zuo)(zuo)用(yong)凈化水(shui)(shui)中的(de)(de)(de)污(wu)染物(wu)。后(hou)來逐步演變(bian)為(wei)(wei)通過投加(jia)(jia)(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)種(zhong)，然(ran)后(hou)利用(yong)絮(xu)(xu)(xu)凝技術(shu)使非(fei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性物(wu)質與磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)種(zhong)結合在一起，然(ran)后(hou)單獨利用(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)核(he)絮(xu)(xu)(xu)分(fen)技術(shu)或(huo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)核(he)絮(xu)(xu)(xu)沉(chen)技術(shu)分(fen)離凈化廢(fei)水(shui)(shui)。這(zhe)類技術(shu)也被稱(cheng)為(wei)(wei)“磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)種(zhong)混凝磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)分(fen)離”或(huo)者“磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)加(jia)(jia)(jia)載磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)分(fen)離”技術(shu)。工藝實為(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉(fen)(fen)加(jia)(jia)(jia)載絮(xu)(xu)(xu)凝沉(chen)降，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)粉(fen)(fen)起的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)大部分(fen)是加(jia)(jia)(jia)速(su)澄清(qing)的(de)(de)(de)“配(pei)重(zhong)”作(zuo)(zuo)用(yong)以及方便磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鼓回收(shou)的(de)(de)(de)“磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)種(zhong)”作(zuo)(zuo)用(yong)。

其中比較有代表性(xing)的(de)是美國麻省理工大學開發的(de)加載混凝磁分(fen)離(li)CoMag工(gong)(gong)藝（即磁(ci)絮凝工(gong)(gong)藝）

3、演進(jin)與革(ge)新

作(zuo)為污(wu)水處(chu)理行業的(de)一種新型處(chu)理工(gong)藝，磁(ci)分(fen)離(li)技(ji)術在近年展現(xian)出百(bai)花(hua)齊放、百(bai)家(jia)爭(zheng)鳴的(de)情況，分(fen)別在工(gong)藝流(liu)程、設備結構、磁(ci)種選(xuan)取(qu)、分(fen)離(li)方式、回收(shou)效率(lv)上進行了多種嘗試。

結(jie)合多年(nian)的(de)生產運(yun)行經(jing)驗，北京耐(nai)特爾環(huan)境工程技術有(you)限(xian)公司歷經(jing)8年，開發出“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉(chen)工藝”和“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分(fen)工(gong)藝”。

其中“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝” 以磁(ci)核(he)(he)增加絮(xu)體密度(du)(du)，提升其(qi)可沉(chen)降(jiang)性。即在絮(xu)凝(ning)過程(cheng)中引入表面活化(hua)的磁(ci)性粉末(mo)材(cai)料作為(wei)凝(ning)結核(he)(he)，使污染物生(sheng)成高密度(du)(du)磁(ci)核(he)(he)絮(xu)體（磁(ci)種(zhong)密度(du)(du)為(wei)水密度(du)(du)的5.1倍），然后依(yi)靠重力(li)作用(yong)和斜板沉淀原理實現固液高(gao)速沉淀分離(li)。再通過(guo)剝離(li)分揀，使(shi)磁核循環(huan)回用(yong)，污泥脫水外(wai)運。同時輔(fu)以污泥回流系統，增強去除(chu)效果和節約(yue)藥劑(ji)用(yong)量。

NSCC-Ⅵ型 磁(ci)核(he)絮沉工藝

而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝” 以磁(ci)力(li)替代重力(li)，對水中懸浮物(wu)進(jin)行分離。在絮凝(ning)(ning)過程中引入表面(mian)活化(hua)的磁(ci)性粉末材料作為凝(ning)(ning)結核，使污(wu)染(ran)物(wu)生成磁(ci)核絮體，然(ran)后利用(yong)稀土(tu)永磁(ci)盤產生的強磁(ci)力(li)捕(bu)吸（磁(ci)力(li)強度是其(qi)自(zi)身(shen)重力(li)的600多倍），在瞬間（2 秒內）實現污水凈化固液分(fen)離過(guo)程。再通(tong)過(guo)剝離分(fen)揀，使(shi)磁核循環回用，污泥脫水外運。

NSCC-Ⅵ型(xing) 磁核絮分工藝

兩(liang)種工(gong)藝都采(cai)用了多項北京(jing)耐特爾環境(jing)工(gong)程技術有限公(gong)司的(de)專利技術。其中“NSCC-Ⅵ型 磁(ci)核絮沉工藝”適用于處理(li)要求較(jiao)高、磁(ci)屬性較(jiao)弱的(de)污水，而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝”更適用(yong)于(yu)需要(yao)用(yong)較低(di)的投資及(ji)運行(xing)成本(ben)處(chu)理(li)巨量的污水的場景(jing)。

兩款(kuan)工藝設(she)備都可(ke)兼容普通“磁(ci)種(zhong)”，也可(ke)以采(cai)用北京(jing)耐特(te)爾環境工程(cheng)技(ji)術有(you)限(xian)公司自行研發的“磁(ci)種(zhong)表面熱定(ding)型(xing)涂覆處理工藝”處理后(hou)的磁(ci)種(zhong)。該磁(ci)種(zhong)具有(you)顆粒(li)均勻(yun)、空隙多、表面電荷性狀穩定(ding)、橋接(jie)吸(xi)附(fu)與可(ke)分離平衡性佳的特(te)點。可(ke)增強絮凝反應(ying)中的橋接(jie)吸(xi)附(fu)效果(guo)，縮(suo)短成絮時間，提(ti)高絮體體積及(ji)比(bi)重，提(ti)升沉淀和磁(ci)捕效果(guo)；并能極大減輕磁(ci)種(zhong)逃逸率，提(ti)高回收率。

北(bei)京耐(nai)特(te)爾環境工程技術(shu)有限公司(si)的“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝(yi)”和“NSCF-Ⅳ型(xing) 磁核(he)絮分工藝”適用于；冶金廢(fei)水(shui)(shui)、城市污水(shui)(shui)、工業廢(fei)水(shui)(shui)、礦井水(shui)(shui)、油(you)田(tian)采出水(shui)(shui)、河(he)道水(shui)(shui)、景(jing)觀(guan)水(shui)(shui)、石材加工、建材清洗等多種廢(fei)水(shui)(shui)。

北京耐特爾環境工程(cheng)技術有限公司(si)

研發部姜