磁分离技术在水处理工程中的应用工艺及发展趋势_周勉

48http://www.jsbwater.com技术与应用Technology&Application水工业市场2009年第8期一、引言磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。磁分离技术可以说是一门比较古老、较成熟的技术，最早应用于选矿和瓷土工业。1845年，美国发表了工业磁选机的专利。磁分离技术作为有磁性差异的两种及多种物质的选别手段，在矿石的精选、煤的脱硫、玻璃及水泥等原料的除铁、高岭土的提纯、生物工程中的细胞分离、石化行业的催化剂回收等领域得到了广泛的应用[1-6]。磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。1974年瑞典开始用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式“两秒分离机”。我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、屠宰废水、石油采出水等处理方面都取得了一定的研究成果，有的已经在实际废水处理中得到了很好的应用。本文主要介绍水处理工程中磁分离技术的应用工艺。二、磁分离技术在水处理中的应用与研究情况一项新技术、一种新设备的研发成功，必将带来大量的应用研究成果。同时，人们在设备的分离净化机理、如何提高设备的分离效率等方面也开展了大量的研究工作。对水处理工程而言，由于磁分离技术仅仅是一种物理性质的固液分离手段，在实际应用时，很多场合都必须辅以其他相关技术，才能发挥很好的效果。下面，根据磁分离技术的特点，按照应用工艺的划分，对磁分离技术在水处理中的应用研究情况作一介绍。1、处理富含磁性污染物的污水无论是开发成功的高梯度磁过滤器还是各种圆盘式磁分离器，在水处理方面，它们的首选应用领域都是钢铁废水的处理。钢铁热轧/连铸废水、冷轧磁分离技术在水处理工程中的应用工艺及发展趋势文/周勉1，倪明亮2（1四川环美能科技有限公司，成都，610045；2四川冶金环能工程有限公司，成都，610041）摘要：本文介绍了磁分离技术的主要应用工艺，综述了各种工艺在处理各种废水时的应用现状。磁分离技术具有分离效率高、分离速度快、占地面积小等优点。磁分离技术与絮凝技术、磁种洗选回收技术、生化技术的结合，是目前污水处理中磁分离技术的发展方向，它大大扩展了磁分离技术的处理对象和应用领域。关键词：高梯度磁过滤器稀土磁盘CoMagTM工艺BioMagTM工艺MagBRTM工艺ReMagdiscTM工艺磁性生物载体http://www.jsbwater.com49Technology&Application技术与应用水工业市场2009年第8期乳化液等，其污染物98%以上都是强磁性物质，另外还含有部分油类和少量非磁性物质，非常适合用磁分离的方式净化。其工艺简单，占地面积小，处理效果好。图1为一种典型含磁性污染物废水处理工艺流程。1977年，第一台工业性高梯度磁分离器在日本千叶川崎製鉄（株）投入使用，是HGMS在废水处理中的成功应用例子。处理对象是真空排气过程中的洗涤废水，SS的去除率达到80%，洗涤废水中的固体颗粒主要成分是氧化铁和氧化锰，粒径小于100μm，大部分在20μm以下。之后,日本的钢铁企业开始了大规模的应用,初期实际应用情况见表1。国内钢铁行业开展应用和研究的单位主要有宝钢、上钢二厂、重钢六厂、南京钢厂、武汉钢院、长沙矿冶研究院等。美国、日本及我国应用HGMS技术处理钢铁工业废水的报道较多，其应用结果见表2。由于热轧废水水量巨大，含油多，用HGMS处理热轧废水的实例不是太多。而高炉、转炉除尘废水的磁性稍弱、废水中颗粒粒度细、不含油，所以HGMS大多应用于此类废水的处理，在实际运行中，一般还要投加一定量的絮凝剂，真正采用的工艺和处理含弱磁性颗粒的废水类似。圆盘式磁分离器多用于处理大水量热轧废水。PerHedvall报道用MAGNADISC处理轧钢废水，处理水量为45m3/h，当进口ss≤400mg/l时，出口ss＜70mg/l；当ss＜300mg/l时，出口ss＜50mg/l。当投加1～2mg/l高分子絮凝剂时，出口ss均能达到小于20mg/l的效果。倪明亮、余大宏、龚健、钟威等分别报道了采用ReMagdiscTM磁盘处理轧钢废水的情况。处理水量500m3/h～9300m3/h，进口ss从150～350mg/l，在不投加任何絮凝剂的情况下，出水ss小于50mg/l；投加絮凝剂时，出水均达到小于20mg/l。张金阳报道了用ReMagdiscTM处理过滤器反洗水的情况，在ss高达1000～3