磁粉的產(chǎn)品說明及磁絮凝技術(shù)的原理

　　磁絮凝技術(shù)是常規(guī)混凝與磁化技術(shù)的有機結(jié)合。該技術(shù)通過磁性接種，即投加磁粉，并投加混凝劑，使污染物與磁粉絮凝結(jié)合成一體，形成帶有磁性的絮凝體，從而使原本沒有磁性的污染物具有磁性，然后通過高梯度磁分離技術(shù)或自身的高效沉降，使具有磁性的絮凝體與水體分離，從而將污染物去除。
　　磁絮凝技術(shù)具有處理效果好、占地面積小、沉降性能好以及沉降污泥密實、含水率低等優(yōu)點。作為近幾年新興的水處理技術(shù)，磁絮凝工藝在給水處理和各類污、廢水處理中得到快速發(fā)展，并在工程實際中得到應用。

一、磁絮凝技術(shù)的作用機理

1.1 吸附作用

吸附劑是指能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。吸附劑是否有吸附作用，要看"固一液"兩相的接接觸角θ。當０°＜θ＜９０°時，吸附劑為親水性；當９０°＜θ＜１８０°時，吸附劑為親油性。在水中分散性良好的吸附劑對污染物有好的吸附作用。經(jīng)實驗測定：磁粉的接觸角為45．5°時屬于親水性物質(zhì)，對水溶性物質(zhì)具有吸附作用。故磁粉靠其較大的比表面積能吸附水中的懸浮物和膠態(tài)物質(zhì)。

1.2 增加碰撞機會

根據(jù)混凝動力學可知，當水中懸浮物濃度很低時，顆粒碰撞速率將大大減小，混凝效果差，而擴散在水中的磁粉使水中懸浮顆粒增多，增加了膠體物質(zhì)碰撞的機會，并且磁粉產(chǎn)生的微弱磁場使磁粉周圍帶電膠體受到洛倫茲力的作用而運動，促進了懸浮物和膠體物質(zhì)的碰撞。這樣就使水中顆粒形成絮體的幾率更大，強化了絮凝效果。

1.3 對f電位的影響

f電位是顆粒之間的相互排斥和吸引的強度的度量。f電位越高，說明水中膠體的分散系越穩(wěn)定。降低或消除膠粒的f電位能降低排斥能峰進而使膠體"脫穩(wěn)"。試驗結(jié)果表明：原水的f電位為11．7mV，加入絮凝劑后為9．81mV，加入磁粉后為8．7mV。

1.4 "磁核"作用

加入水中的磁粉與水中的懸浮物結(jié)合，形成了以磁粉為核心的"磁性復合體"。這些"磁性復合體"在磁場力的作用下相互吸引，形成粒徑大、密實度高的絮體，且更耐水力剪力，不易破碎阻6|。而且由于"磁性復合體"以磁粉為核心使絮體密度增大、沉降速度加快，從而使后續(xù)處理單元如沉淀池占地面積減小。

二、磁絮凝在水處理中的應用

2.1 市政污水

市政污水是造成水體污染的重要原因，其處理效果越來越受到人們重視。與傳統(tǒng)生物處理相比，投加混凝劑的化學強化一級處理具有自然條件約束少、占地省、流程短、處理速度快、基建與運行費用低、操作靈活等特點。此外，磁絮凝技術(shù)還有簡單經(jīng)濟、能快速沉降和分離、污泥含水率低等優(yōu)點，故而成為極具競爭力的城市污水處理方法。

2.2 含磷廢水

飲用水中的磷主要通過與混凝劑形成沉淀以及與非溶解性的磷形成礬花而被去除。當絮凝效果好時，大部分的磷可由絮凝沉淀去除。但是在常規(guī)絮凝除磷中，絮體一般較為松散，沉降性能差，處理構(gòu)筑物占地面積大且出水效果也不穩(wěn)定，而磁絮凝能強化絮凝效果，使形成的絮體粒徑增大，密實度增加，易于沉降，從而加強系統(tǒng)對總磷的去除效果。

2.3 含油廢水

磁粉本身對廢水中的油類和膠態(tài)物質(zhì)具有良好的吸附能力。而絮凝劑能通過絮凝作用包裹油類物質(zhì)和其他懸浮物形成絮體從而使油水分離。通過試驗發(fā)現(xiàn)絮凝劑與磁粉聯(lián)用處理含油廢水比單獨采用絮凝劑或磁粉效果要好，去除率提高了３０％～４０％。通過實驗表明，當廢水含油量為１２０～７００ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ為２１００ｍｇ／Ｌ時，利用高梯度磁分離法處理，可使油和ＣＯＤ的去除率均達到８０％。

2.4 造紙廢水

造紙廢水中含有大量的纖維、色素和無機鹽，有機物濃度和濁度很高，ＢＯＤ可達５～４０ｇ／Ｌ。一般采用絮凝沉淀作為預處理工藝，然后進行生化處理和其他工藝處理，達標后排放。根據(jù)某造紙廠采用磁絮凝與磁分離工藝處理造紙廢水數(shù)據(jù)結(jié)果來看，目前大多水廠采用常規(guī)混凝沉淀工藝，ＣＯＤＣｒ去除率僅為１０％。由表３可知磁絮凝工藝可使去除率提高到３０％左右，優(yōu)勢明顯。

2.5 焦化廢水

焦化廢水中不僅所含有的有機物濃度高，而且焦化廢水中的焦油會附著在菌膠團表面，抑制微生物的氧化作用，進而影響生化處理效果。所以在生化反應前進行預處理對處理焦化廢水是有效的。針對焦化廢水應用磁絮凝技術(shù)進行燒杯試驗。
常規(guī)混凝對焦化廢水ＣＯＤ、濁度的去除率為５５％和８５％，磁絮凝技術(shù)能將去除率分別提高到６３％和９２％。

2.6 重金屬廢水

重金屬行業(yè)產(chǎn)生的廢水對環(huán)境的污染極為嚴重，是工業(yè)廢水處理的一大難點。重金屬廢水的常規(guī)處理方法有化學沉淀法、氧化還原法、鐵氧體法、電解法、蒸發(fā)濃縮法、離子交換樹脂法等，但這些方法存在投資大、運行成本高等問題。通過對重金屬廢水的磁絮凝－大梯度磁濾工藝的處理試驗，證明了其處理的可行性與優(yōu)越性。
磁絮凝－大梯度磁濾工藝對鐵、銅、鉛離子有較好的去除效果，但對錳、鋅離子去除效果不明顯