磁分離技術如何在廢水處理中應用

來源：未知發布日期： 2022-05-12 17:36

必源相信大家應該都知道，環保是人類生存發展歷程中的一個極為重要的主題。地球上的陸地面積約占地球表面積的30%，海洋面積約占地球表面積的70%，而其中的淡水量僅為地球總水量的2.5%左右。面對這種境況，節約用水和廢水處理就變得刻不容緩。

一般來說，處理廢水，采用電解、化學沉淀、吸附等方法進行處理，有時為了在自來水中消毒，還參雜了氯氣。不管是采用化學法還是生物法，都會出現成本過高或者凈化不徹底等問題，那么是否能夠尋找到一種既高效又節能環保的方法來處理廢水呢?就目前而言，作為廢水處理的一個研究熱點——強磁分離法來處理廢水是很有效。那么，什么是磁分離法?它的原理是怎樣的?它能夠凈化廢水到何種程度?

所謂的磁分離就是根據不同物質具有不同的磁性性質(物質的磁性可分為三種：鐵磁性、順磁性和反磁性，其中鐵磁性物質可以作為磁種添加到弱磁性的廢水中進行磁分離)，當廢水中的磁性物質或者非磁性物質(需要添加磁種)處于磁場中時，物質必然會受到來自磁場的作用力，當然，廢水中的懸浮不僅受磁場力，還受到重力、流體黏滯力、流體慣性力以及分子間的吸引力，只要我們所施加的磁場足夠大，就可以使得廢水中的懸浮顆粒進行磁分離。

而磁分離的方法又可以采用永磁分離和電磁分離(包含超導磁分離)。磁力大小的公式為Fu=γVH(dH/dx)，其中，γ為顆粒本身磁化率，V為顆粒體積，H為磁場強度，dH/dx為磁場強度梯度。從實際應用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場強度，的確可以增加磁場力的大小，但是這樣所制造的磁鐵太耗成本。因此大多采用磁梯度分離法，即只需要增加磁場強度的梯度，就可以達到增強磁場力的效果。值得一提的是，要想產生高強度的磁場，用一般的永磁鐵，很難實現，可以采用超導體來實現，理論上處于臨界溫度以下的超導體所產生的磁場強度可以達到10T以上，可以在無需添加磁種的情況下就能輕松實現磁分離。一般的梯度磁分離可分離微細顆粒(線度1um)和弱磁性微粒(磁化率低到10-6)，那么，超導梯度磁分離的范圍和精度將比此更廣，更精確。

無疑，磁分離技術在廢水處理中不僅高效環保，而且造價和維護成本低，作為一般的磁分離的加強版——超導磁分離技術將大大提升超導磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學家對磁體、污染物的分離程度的機制等方面的不斷研究，磁分離技術將被應用到尋常百姓家中。