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廢水處理新技術|磁分離技術

更新時間:2020-07-14 10:34 來源:環保小蜜蜂 作者: 閱讀:749 網友評論0

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常導磁分離的性能。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。

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