磁分離技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

——磁核絮分（沉）、磁混凝沉淀、磁絮凝、磁分離

1、磁分離工藝介紹

磁核絮分（沉）工藝、磁絮凝工藝、磁混凝沉淀技術(shù)、磁種混凝磁分離、磁加載磁分離技術(shù)，可統(tǒng)稱為磁分離技術(shù)，雖然以上工藝（技術(shù)）各不相同，其核心都是是借助磁場(chǎng)力的作用，對(duì)磁性不同的物質(zhì)進(jìn)行分離的一種物理分離方法。主要區(qū)別是：是否加入絮凝藥劑 、“磁種”，以及采取何種分離設(shè)備。

磁分離技術(shù)可以說(shuō)是一門比較古老、較成熟的技術(shù)，最早應(yīng)用于選礦和瓷土工業(yè)。1845年，美國(guó)發(fā)表了工業(yè)磁選機(jī)的專利。磁分離技術(shù)作為有磁性差異的兩種及多種物質(zhì)的選別手段，在礦石的精選、煤的脫硫、玻璃及水泥等原料的除鐵、高嶺土的提純、生物工程中的細(xì)胞分離、石化行業(yè)的催化劑回收等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

磁分離技術(shù)用于水處理工程，它又可以稱得上是一門新興技術(shù)。從上世紀(jì)60年代開始，蘇聯(lián)用磁凝聚法處理鋼廠除塵廢水，60年代末，美國(guó)MIT教授科姆發(fā)明高梯度磁過(guò)濾器，70年代美國(guó)應(yīng)用磁絮凝法和高梯度磁分離法處理鋼鐵、食品、化工、造紙等廢水。1974年瑞典開始用磁盤法處理軋鋼廢水，隨后的75年日本開發(fā)盤式“兩秒分離機(jī)”。

我國(guó)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(lái)，磁分離技術(shù)在電鍍廢水、含酚廢水、河湖水、食品發(fā)酵廢水、市政廢水、鋼鐵廢水、廚房污水、屠宰廢水、石油采出水等處理方面都取得了一定的研究成果，已經(jīng)在實(shí)際廢水處理中得到了很好的應(yīng)用。

2、發(fā)展與應(yīng)用

早期磁分離技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)單一。因?yàn)槭抢�用磁分離技術(shù)處理污水，所以其前提是污水中的顆粒需具有一定的磁性。因此該技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵熱軋、連鑄廢水、冷軋乳化液等鋼鐵行業(yè)廢水的處理。其污染物98%以上都是強(qiáng)磁性物質(zhì)，只有少量非磁性物質(zhì)，非常適合用磁分離的方式凈化。因其工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，處理效果好，而受到以上行業(yè)的青睞。

高磁性污染物廢水處理工藝流程

在可查的報(bào)道出現(xiàn)較多的包括：高梯度磁分離技術(shù)（HGMS技術(shù)）、SALA214-14-5周期式高梯度磁濾技術(shù)等，他們多用于鋼鐵工業(yè)的廢水處理。其中比如“HGMS”處理裝置，該裝置是由鋼毛類微型聚磁介質(zhì)與鐵鎧線圈相結(jié)合的Kolm—Marston型現(xiàn)代高梯度磁分器（High Gradient Magnetic Separator）。此類設(shè)備的共性是：體積小、效率高、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便、處理量大、流量適應(yīng)性好，等一系列優(yōu)點(diǎn)，使傳統(tǒng)的磁分離裝置發(fā)生了重大的變革，使其迅速的廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)及礦山等分選行業(yè)。

本世紀(jì)八十年代，由于磁分離技術(shù)及設(shè)備巨大投資及運(yùn)行成本優(yōu)勢(shì)，促使其逐漸向污水處理行業(yè)發(fā)展。但由于此類污水不含磁物質(zhì)，因此需將水體“磁化”。最初是對(duì)于非磁性或弱磁性污染物污水投加磁性物質(zhì)粉末，靠粉末的捕集和吸附作用凈化水中的污染物。后來(lái)逐步演變?yōu)橥ㄟ^(guò)投加磁種，然后利用絮凝技術(shù)使非磁性物質(zhì)與磁種結(jié)合在一起，然后單獨(dú)利用磁核絮分技術(shù)或磁核絮沉技術(shù)分離凈化廢水。這類技術(shù)也被稱為“磁種混凝磁分離”或者“磁加載磁分離”技術(shù)。工藝實(shí)為磁粉加載絮凝沉降，磁粉起的作用大部分是加速澄清的“配重”作用以及方便磁鼓回收的“磁種”作用。

其中比較有代表性的是美國(guó)麻省理工大學(xué)開發(fā)的加載混凝磁分離CoMag工藝（即磁絮凝工藝）

3、演進(jìn)與革新

作為污水處理行業(yè)的一種新型處理工藝，磁分離技術(shù)在近年展現(xiàn)出百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的情況，分別在工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、磁種選取、分離方式、回收效率上進(jìn)行了多種嘗試。

結(jié)合多年的生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，北京耐特爾環(huán)境工程技術(shù)有限公司歷經(jīng)8年，開發(fā)出“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝”和“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝”。

其中“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝” 以磁核增加絮體密度，提升其可沉降性。即在絮凝過(guò)程中引入表面活化的磁性粉末材料作為凝結(jié)核，使污染物生成高密度磁核絮體（磁種密度為水密度的5.1倍），然后依靠重力作用和斜板沉淀原理實(shí)現(xiàn)固液高速沉淀分離。再通過(guò)剝離分揀，使磁核循環(huán)回用，污泥脫水外運(yùn)。同時(shí)輔以污泥回流系統(tǒng)，增強(qiáng)去除效果和節(jié)約藥劑用量。

NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝

而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝” 以磁力替代重力，對(duì)水中懸浮物進(jìn)行分離。在絮凝過(guò)程中引入表面活化的磁性粉末材料作為凝結(jié)核，使污染物生成磁核絮體，然后利用稀土永磁盤產(chǎn)生的強(qiáng)磁力捕吸（磁力強(qiáng)度是其自身重力的600多倍），在瞬間（2 秒內(nèi)）實(shí)現(xiàn)污水凈化固液分離過(guò)程。再通過(guò)剝離分揀，使磁核循環(huán)回用，污泥脫水外運(yùn)。

NSCC-Ⅵ型 磁核絮分工藝

兩種工藝都采用了多項(xiàng)北京耐特爾環(huán)境工程技術(shù)有限公司的專利技術(shù)。其中“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝”適用于處理要求較高、磁屬性較弱的污水，而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝”更適用于需要用較低的投資及運(yùn)行成本處理巨量的污水的場(chǎng)景。

兩款工藝設(shè)備都可兼容普通“磁種”，也可以采用北京耐特爾環(huán)境工程技術(shù)有限公司自行研發(fā)的“磁種表面熱定型涂覆處理工藝”處理后的磁種。該磁種具有顆粒均勻、空隙多、表面電荷性狀穩(wěn)定、橋接吸附與可分離平衡性佳的特點(diǎn)�？稍鰪�(qiáng)絮凝反應(yīng)中的橋接吸附效果，縮短成絮時(shí)間，提高絮體體積及比重，提升沉淀和磁捕效果；并能極大減輕磁種逃逸率，提高回收率。

北京耐特爾環(huán)境工程技術(shù)有限公司的“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工藝”和“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工藝”適用于；冶金廢水、城市污水、工業(yè)廢水、礦井水、油田采出水、河道水、景觀水、石材加工、建材清洗等多種廢水。

北京耐特爾環(huán)境工程技術(shù)有限公司

研發(fā)部姜