"摘要：本文介绍了磁分离技术在水处理领域的应用方法、分离设备、应用现状、技术特点及存在的问题。
关键词：磁分离技术；高梯度磁分离器；水处理新技术
引言
国外自上世纪七十年代开始进行研究以来，磁分离技术作为物理处理技术已在高岭土的脱色增白、煤的脱硫、矿石的精选、生物工程、酶反应工程等领域得到了广泛应用，并成功地应用于城市工业废水和生活污水、废料、污染的河水、湖水以及饮用水的处理。我国从 1980 年代起开始这一领域的研究。特别是近年来，在电镀废水、含酚废水、湖水、食品发酵废水、含油废水、钢铁废水和厨房污水等处理方面取得不少的成果，有的已应用于实际废水处理。
一、磁分离技术应用方法
磁分离技术应用于水处理有 3 种方法: 直接磁分离法、 间接磁分离法和微生物磁分离法。利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性, 凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物在磁场作用下, 由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后除去; 加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去; 或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子, 再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。
       二、磁分离设备
       目前，磁分离设备主要有圆盘磁分离器和高梯度磁分离器两种，其中高梯度磁分离器应用较为广泛。
       1、圆盘磁分离器
圆盘磁分离设备的工作原理是在非磁性的圆板上嵌进永久磁铁 , 将数块同样的圆板以一定的间隔装在同一轴上。当废水进入装置时 , 废水中的磁性粒子被圆盘板边上的磁铁所吸附而被捕。随着圆盘的旋转 ,被捕集的磁性粒子从水中进入空间 , 再由刮板刮下来，从而去除水中的污染物。
2、高梯度磁分离器
高梯度磁分离器是内部填充磁性介质的金属容器，通常填充不锈钢钢毛，由于钢毛导磁率极高，当容器外加磁场，就会在钢毛附近产生磁力变化，形成磁场梯度，磁性颗粒通过分离器时，就会在磁力的作用下轨迹发生偏移，形成有效的颗粒捕集和聚集区域，此技术适用于有一定粒度和磁性的颗粒多相分离 。                

二、磁分离技术在水处理中的应用
磁分离技术最早应用在选矿领域，并不断地发展完善，二十世纪70年代高梯度磁分离技术出现后，磁分离技术不仅能分离磁性很强的大颗粒粒子，而对那些大量的顺磁性和磁性更弱的细小颗粒也有很好的去除效果。近几年来，磁分离技术在水处理中主要是与其他水处理技术之间的结合使用。众多实验表明，磁分离技术在食品废水处理、含油废水处理、印染废水处理等领域有很好的处理效果。                  
三、 磁分离技术特点及存在的问题及发展方向
1、 磁分离技术的特点
（1）磁分离技术处理效率高。该技术处理废水速度快、处理能力大，且不受自然温度的影响，对其他分离方法难以除去的极细悬浮物及低浓度的废水具有很强的分离能力。特别是高梯度磁滤分离器的过滤速度是一般处理用的高速过滤机的10-30倍，相当于沉淀池的100倍。
（2）磁分离设备体积小、结构简单、维护容易、费用低、占地少。如高梯度磁分离设备，容易实现自动化；工作高度可靠，维修量适中；占地少，以普通快滤池为例，磁滤器占地面积仅为其1/6，土建量也很少，可以大大缩短建设周期。因此，磁滤器特别适合中小型水厂及土地资源比较紧张的城镇采用。
（3）利用磁分离技术，可去除那些耐药性和毒性很强的病原微生物、细菌以及一些难解的有机物等。有研究表明，磁场力可使病原微生物、细菌等细胞内的水和酶钝化或失活，从而它们被杀灭，通过磁滤达到去除的目的，而且不产生有害的副产品。与用氯或氯制剂消毒相比，磁分离技术不会产生废水、有机物与氯反应产生三卤甲烷和其他卤代烃化合物，这些化合物是多种疾病的致病因子。
2、 存在的问题
磁分离技术处理废水存在如下的技术难度和局限性:
（1）介质的剩磁使得磁分离设备在系统反冲洗时，难以把被聚磁介质所吸附的磁性颗粒冲洗干净，因而影响着下一周期的工作效率。
（2）为了提高磁场梯度，必须选择高磁饱和度的聚磁介质，对聚磁介质的选择具有一定的技术困难，且增加运行的费用。
（3）磁种造价高，回收利用较困难。开发实用、廉价的是磁分离技术进一步发展必须考虑的问题。
3、发展方向
磁分离技术的发展方向主要有以下两方面：
（1）开发廉价的磁种。如果有极廉价的顺磁性材料代替强磁材料作磁种处理含非磁性物质的废水 ,用后与滤渣一并废弃 ,省去了磁种 回收 工艺 ,可 以大大节省费用。
（2）超导磁分离技术。该技术是未来高梯度磁分离技术 的发展方向。通常，提高磁场强度即可提高流速 ，在不影响高梯度磁分离器性 能的情 况下 可 以增 加废水处理量 。但是 ，随着处理量 的增加 ，分离器的成本与耗电量 也显著增加 ，而且 ，若超过一定流速 ，高梯度磁分离器 的分离能力就要下降。如果 能开发出超导磁分离器，由于超导体无阻力，将极大的降低耗电量。
四、结语
磁分离技术是水处理领域的一门新技术，它具有其他水处理技术无法比拟的优点，但也存在着很大的问题，这些问题使得该技术无法得到更广泛的应用。如果能将这些问题解决，磁分离技术将在水处理领域发挥更大的作用，有利于可持续发展。
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