磁分離技術(shù)如何在廢水處理中應(yīng)用

來源：未知發(fā)布日期： 2022-05-12 17:36

必源相信大家應(yīng)該都知道，環(huán)保是人類生存發(fā)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(jié)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(xué)沉淀、吸附等方法進(jìn)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(xué)法還是生物法，都會出現(xiàn)成本過高或者凈化不徹底等問題，那么是否能夠?qū)ふ业揭环N既高效又節(jié)能環(huán)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(qiáng)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(jù)不同物質(zhì)具有不同的磁性性質(zhì)(物質(zhì)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(zhì)可以作為磁種添加到弱磁性的廢水中進(jìn)行磁分離)，當(dāng)廢水中的磁性物質(zhì)或者非磁性物質(zhì)(需要添加磁種)處于磁場中時，物質(zhì)必然會受到來自磁場的作用力，當(dāng)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(jìn)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(dǎo)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(qiáng)度，dH/dx為磁場強(qiáng)度梯度。從實際應(yīng)用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場強(qiáng)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(qiáng)度的梯度，就可以達(dá)到增強(qiáng)磁場力的效果。值得一提的是，要想產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場，用一般的永磁鐵，很難實現(xiàn)，可以采用超導(dǎo)體來實現(xiàn)，理論上處于臨界溫度以下的超導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度可以達(dá)到10T以上，可以在無需添加磁種的情況下就能輕松實現(xiàn)磁分離。一般的梯度磁分離可分離微細(xì)顆粒(線度1um)和弱磁性微粒(磁化率低到10-6)，那么，超導(dǎo)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(shù)在廢水處理中不僅高效環(huán)保，而且造價和維護(hù)成本低，作為一般的磁分離的加強(qiáng)版——超導(dǎo)磁分離技術(shù)將大大提升超導(dǎo)磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學(xué)家對磁體、污染物的分離程度的機(jī)制等方面的不斷研究，磁分離技術(shù)將被應(yīng)用到尋常百姓家中。