環(huán)保是人類生存發(fā)展歷程中的一個(gè)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?jī)H為地球總水量的2.5%左右。面對(duì)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(shí)為了在自來水中消毒，還參雜了。不管是采用化學(xué)法還是生物法，都會(huì)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(gè)研究熱點(diǎn)——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(chǎng)中時(shí)，物質(zhì)必然會(huì)受到來自磁場(chǎng)的作用力，當(dāng)然，廢水中的懸浮不僅受磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度，dH/dx為磁場(chǎng)強(qiáng)度梯度。從實(shí)際應(yīng)用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，的確可以增加磁場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度的梯度，就可以達(dá)到增強(qiáng)磁場(chǎng)力的效果。值得一提的是，要想產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng)，用一般的永磁鐵，很難實(shí)現(xiàn)，可以采用超導(dǎo)體來實(shí)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(chǎng)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(shí)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。
無疑，磁分離技術(shù)在廢水處理中不僅環(huán)保，而且造價(jià)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)將大大提升常導(dǎo)磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學(xué)家對(duì)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。

一、食品廠污水的特性：
食品工業(yè)原料廣泛，制品種類繁多，加工過程要使用大量水，因此有很多廢物作為污水的形式排放。排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。
   (1)食品廠污水中存在漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等
   (2)食品廠污水中存在懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等
   (3)食品廠污水中存在溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等
   (4)食品廠污水中存在原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等
   (5)食品廠污水中存在致病菌毒。
二、食品廠污水處理設(shè)備介紹：
 隨著經(jīng)濟(jì)和人口的增長(zhǎng)，食品加工產(chǎn)生的污水對(duì)大自然的污染愈來愈受到人類的重視，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外污水處理裝置的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司自己的科研成果和工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)出一系列可以處理食品加工污水的設(shè)備，其目的主要是使食品污水和與之類似的工業(yè)有機(jī)廢水經(jīng)該設(shè)備處理后達(dá)到用戶要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)食品廠污水處理設(shè)備處理的出水水質(zhì)，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
溶氣氣浮機(jī)是利用清水或部分處理后的回流水，經(jīng)微氣泡發(fā)生器將空氣吸入混合，形成溶氣水，在氣浮池內(nèi)減壓釋放，溶入水中的空氣以20-30μm氣泡形成析出，具有很高的表面積和吸附能力，對(duì)不同濃度污水的懸浮物均可較好的去除，處理后部分清水（設(shè)計(jì)指標(biāo)為20-40％，通常可采用30％），經(jīng)氣浮循環(huán)工作泵，加壓進(jìn)水溶氣罐中與空氣進(jìn)行混合，空氣溶解到水中，這時(shí)的溶氣效率達(dá)到80％以上。溶解在水中的空氣從水中釋放出來，形成粒徑為20-50μm的微氣泡，微氣泡同污水中的懸浮物結(jié)合，使懸浮物在污水中的比重變小，直至浮上水體表面；形成大量浮渣，再由氣浮池上安裝的鏈?zhǔn)焦文瓩C(jī)，把浮渣清除，達(dá)到處理效果。
█ 功能特點(diǎn)
1．溶氣泵邊吸水邊吸氣，泵內(nèi)加壓混合、氣液溶解效率高、細(xì)微氣泡≤30um。
2．溶氣泵可取代循環(huán)泵、空壓機(jī)、溶氣罐、射流器及釋放頭等組成的復(fù)雜系統(tǒng)。
3．低壓運(yùn)行，溶氣效率高達(dá)99％，釋放率高達(dá)99％。
4．微氣泡與懸浮顆粒的吸附，提高了SS的去除效果。
5．溶氣水溶解效率80-100％，比傳統(tǒng)溶氣氣浮效率高3倍。
6．壓力-容量曲線平坦，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，易操作易維護(hù)、噪音低。
7. 能有效去除污水中油脂、膠狀物和懸浮顆粒及纖維，降低污水中COD,BOD,SS等排污負(fù)荷，同時(shí)可明顯改變水質(zhì)顏色。
█ 適用范圍
食品廢水處理；造紙廢水處理及纖維回收；印染廢水處理；電鍍等含各種重金屬離子廢水處理； 含油廢水處理；制革廢水處理；化工廢水處理；油漆廢水處理；酸洗磷化廢水處理；生物處理的泥、水的分離；低溫低濁度地面水處理；

電鍍廠廢水處理技術(shù)
各電鍍廠的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)規(guī)模差別很大，鍍種，廢水濃度均不一致，甚至6—10倍，處理工藝大致可把含鉻廢水和酸洗廢水混合后單處理;把含氰廢水和除油廢水混合后單處理;其它鍍種廢水混合后單處理。廢水水質(zhì)濃度與處理成本成正比，廢水濃度與采用的生產(chǎn)工藝相關(guān)，排放標(biāo)準(zhǔn)與該地的環(huán)境容量由當(dāng)?shù)丨h(huán)境部門確定排放標(biāo)準(zhǔn)，一般分為達(dá)標(biāo)排放GB8978—1996一級(jí)和回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
工藝流程
含氰廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→廢水 泵→電磁流量計(jì)→二級(jí)氧化反應(yīng)池→混合廢水池
Na2SO3H2SO4
含鉻廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→水泵→電磁流量計(jì)→還原反應(yīng)池→混合廢水池
CaOPAM
混合廢水→格柵→混合廢水池→水泵→電磁流量計(jì)→中和反應(yīng)池→壓濾泵→壓濾機(jī)→砂濾池→PH調(diào)節(jié)池→標(biāo)準(zhǔn)化排放口
干污泥經(jīng)無害集中處置
工藝流程原理簡(jiǎn)述
含氰廢水預(yù)處理：
含氰廢水經(jīng)格柵后，進(jìn)入含氰廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入二級(jí)氧化反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀、ORP自動(dòng)儀和攪拌機(jī)，加藥時(shí)可通過和PH和ORP儀反饋的信號(hào)而控制加藥量，一級(jí)氧化反應(yīng)是在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程，其反應(yīng)式分如下兩種步驟：
CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-(一)
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O(二)
在一級(jí)反應(yīng)過程中，(一)式反應(yīng)很快，但(二)式反應(yīng)中PH值小于8.5時(shí)，反應(yīng)速度慢，而且釋放出劇毒物CNCl的危險(xiǎn)，因此在級(jí)反應(yīng)過程中污水的PH值要控制到≥11。
第二級(jí)氧化反應(yīng)是將級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2，雖然一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，對(duì)環(huán)境造成污染，其反應(yīng)原理為：
2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
反應(yīng)時(shí)，該池的PH值應(yīng)控制在7.5~8之間，因PH≥8時(shí)，反應(yīng)速度慢;當(dāng)PH太低時(shí)，氰酸根會(huì)水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。
經(jīng)二次破氰預(yù)處理后，原來的絡(luò)合物被打開，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
含鉻廢水預(yù)處理：
由于還原反應(yīng)時(shí)，廢水須調(diào)PH值至2~3之間，因此將酸洗廢水引進(jìn)與含鉻廢水混合，可減少酸的用量，降低廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到以廢治廢的目的。
含鉻廢水經(jīng)格柵處理后，進(jìn)入含鉻廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入還原反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀和ORP儀及攪拌機(jī)，PH計(jì)與ORP儀可自動(dòng)控制還原反應(yīng)池加藥量。電鍍廢水中的六價(jià)鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在，隨著廢水PH值的不同，兩種形式之間存在著轉(zhuǎn)換平衡：
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+2OH-CrO42-+H2O
由上式可以看出在酸性條件下，六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在，在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH5以上，多數(shù)以CrO42-存在，其還原時(shí)通常PH佳控制在2.5~3之間，其反應(yīng)原理(還原劑以Na2SO3為例)為：
2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
亞硫酸鈉用量理論上為：亞硫酸鈉∶六價(jià)鉻=4∶1，加藥時(shí)投料不宜過大，否則浪費(fèi)藥劑，也可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而沉淀不下來。


還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
混合廢水處理：
混合廢水為含鉻預(yù)處理后廢水、含氰廢水預(yù)處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水，該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入中和反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH計(jì)及攪拌機(jī)，當(dāng)向反應(yīng)池投加堿(CaO)時(shí)，各金屬在一定的PH值下生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀物。根據(jù)我們以往所積累的對(duì)電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗(yàn)，混合廢水佳沉淀的PH值為9.5，反應(yīng)后的出水進(jìn)入中間水池，再經(jīng)過經(jīng)砂濾后，出水的PH還是偏堿性，因此再經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)節(jié)后可達(dá)標(biāo)排放。壓濾后的污泥外運(yùn)集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無害化處理

工業(yè)廢水處理分流不合理
由于當(dāng)前工業(yè)制造類型的眾多，所產(chǎn)生的工業(yè)廢水污染物種類也越來越多，對(duì)于工業(yè)廢水的處理也帶來了較大的挑戰(zhàn)。在一般情況下，將工業(yè)廢水可分為綜合性廢水、含氟廢水及含鉻廢水等，此種分類方法存在許多不合理的地方。例如對(duì)一些含有重金屬的廢水無法進(jìn)行有效的回收，由于不同污染物含有化學(xué)物質(zhì)的不同，若未對(duì)進(jìn)行針對(duì)性的處理措施，則消耗藥劑使污水處理的成本增加。
工業(yè)廢水處理堿的投放過大
在對(duì)工業(yè)廢水的處理工藝中，當(dāng)前主要采用化學(xué)沉淀法來實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)其要實(shí)現(xiàn)有效的回收處理。在工業(yè)廢水中含有大量的重金屬，直接以堿進(jìn)行沉淀處理的過程中，則需要較大的沉淀量起到酸中和的作用，才能實(shí)現(xiàn)重金屬被其沉淀[2]。顯示情況是許多企業(yè)在整個(gè)工業(yè)廢水處理過程中大多都是人工的操作，對(duì)于藥劑添加量的準(zhǔn)確控制存在一定難度，因此會(huì)導(dǎo)致期處理的過程中堿被大量的投放，造成藥劑必要的浪費(fèi)。
吸附法的應(yīng)用
吸附法是指以吸附劑特的結(jié)構(gòu)形式對(duì)重金屬離子取除的一種有效方法，較為常規(guī)的吸附劑主要包括活性炭、多糖樹脂及腐殖酸等、通過采用膨潤(rùn)土、煤渣、沸石及粉煤灰集中處理劑對(duì)廢水進(jìn)行吸附處理。經(jīng)過相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果表明，沸石的去除率是相對(duì)比較高的。在當(dāng)前對(duì)于新型低成本吸附材料的選用，主要是以改性聚丙烯晴纖維在相應(yīng)條件下進(jìn)行電鍍廢水的處理效果良好，具有較高的回收利用率。其中廢聚乙烯塑料包括親水性基團(tuán)和枝丙烯酸與其鹽合成的一種高吸水性樹脂。對(duì)于相關(guān)印刷電路板生產(chǎn)的銅廢水在經(jīng)過初級(jí)的處理以后，進(jìn)行樹脂的合成并同時(shí)二次吸附，實(shí)現(xiàn)殘留濃度要有效高于所排放的濃度[3]。以吸附的方法進(jìn)行天然植物材料的生物降解，其沉淀的工藝可對(duì)廢水中多種類型的金屬離子有效分解去除。此種方法簡(jiǎn)單可靠，并且具有較小的投資，回報(bào)率卻相對(duì)較高，同時(shí)具有優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。
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