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知識單元 | 磁分離水凈化技術(shù)
來源：科柏盛環(huán)保 發(fā)布時間：2020-10-26
*近一段時間，磁分離水凈化技術(shù)（又稱“磁混凝技術(shù)”）由于某篇媒體報道又成為行業(yè)熱點�？戳诉@篇報道后，感慨于其中的表述與行業(yè)評論。我們感覺，規(guī)范的行業(yè)，有賴于規(guī)范的表達。一個技術(shù)的歷史，分類和應(yīng)用場景，應(yīng)當(dāng)通過簡潔規(guī)范的語言體系，固化成為行業(yè)通識，在此基礎(chǔ)上才能開展有更效率的創(chuàng)新。
近年來，我們一直在從事水專項技術(shù)成果的集成和推廣工作，其中一個比較深的感受，就是除去水專項的優(yōu)秀技術(shù)成果具有的很好的推廣價值，在課題申報書和結(jié)題報告中，專家團隊對技術(shù)術(shù)語表達與解釋的準(zhǔn)確和精煉，也具有高水平。其實想來也很容易理解，因為這些文件經(jīng)過數(shù)位專家編寫，又要通過各個專業(yè)權(quán)威專家審核，所以形成的文字自然是高水平的。這樣的文字內(nèi)容，是我們希望梳理、留存下來的行業(yè)知識單元。研究院團隊目前也正積極與相關(guān)專家溝通，希望能夠?qū)⑦@些內(nèi)容進行系統(tǒng)的梳理和發(fā)布。我們希望用好的內(nèi)容，啟發(fā)更多的智慧。本篇內(nèi)容便是摘自水專項成果、關(guān)于“磁分離水凈化技術(shù)”的知識單元，篇幅不過千余字，精確地交代了技術(shù)原理、發(fā)展歷史、運行特點、應(yīng)用情況等多項要素，供行業(yè)交流探討。
磁分離水凈化技術(shù)
磁分離水凈化技術(shù)是一門新興技術(shù)。磁分離技術(shù)是借助磁場力的作用，對磁性不同的物質(zhì)進行分離的一種物理分離方法。60年代末，美國MIT教授科姆發(fā)明高梯度磁過濾器，70年代美國應(yīng)用磁絮凝法和高梯度磁分離法處理鋼鐵、食品、化工、造紙等廢水。1974年瑞典開始用磁盤法處理軋鋼廢水，隨后的75年日本開發(fā)盤式“兩秒分離機”。我國從70年代中期到80年代初，將磁聚凝法、磁盤法、高梯度磁分離法用于煉鋼、軋鋼廢水的處理。磁分離在水處理中獲得了許多成功應(yīng)用。
相較于其他的傳統(tǒng)水處理技術(shù)，磁分離水凈化技術(shù)是一門新興技術(shù)。磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法：直接磁分離法、間接磁分離法和微生物磁分離法。利用磁技術(shù)處理廢水主要利用污染物的凝聚性和對污染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物，在磁場作用下由于磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而后除去。加種性是指借助于外加磁性種子以增強弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分離法除去；或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子，再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性污染物。
近年，在河道湖泊水體修復(fù)中，磁分離技術(shù)以其處理水量大、設(shè)備占地小、運行效果穩(wěn)定、消除黑臭效果明顯等優(yōu)勢已經(jīng)在國內(nèi)很多項目上得到運用和推廣。河湖水體黑臭治理應(yīng)采用常態(tài)處理與短期處理相結(jié)合的思路。常態(tài)處理，就是修建納污管網(wǎng)、建設(shè)城市污水處理廠。短期處理，即在尚未修建好以上基礎(chǔ)設(shè)施的階段，采取短期處理措施，不可因無法完全達標(biāo)而不處理。*先采用“短期控源截污”，確保進入河湖水環(huán)境的污水經(jīng)過處理，致水體黑臭的污染物得到削減，實現(xiàn)總量減排和斷面達標(biāo)，抑制河湖黑臭。其次，長期來看則采用“長效控源截污”和綜合治理，污水經(jīng)處理達標(biāo)后入河。綜合生態(tài)、微生物和物化技術(shù)進行河湖系統(tǒng)治理，實現(xiàn)河湖水質(zhì)和生態(tài)自凈能力提升。
磁分離水體凈化技術(shù)發(fā)展至今，從技術(shù)原理的論證、產(chǎn)品工藝的設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)的分析到*終成套設(shè)備的制造涉及磁力學(xué)、流體力學(xué)、材料防護學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等多門學(xué)科，要解決污染物磁化絮凝、吸附打撈、卸渣除泥、磁種回收、污泥排放、自動化控制等諸多技術(shù)難點，技術(shù)密集度強、科技含量高。磁分離治理技術(shù)主要包含藥劑投加、磁絮凝反應(yīng)、磁盤分離、磁種回收循環(huán)、污泥處理五大系統(tǒng)。為了進一步提高磁分離效率，穩(wěn)定磁分離出水水質(zhì)，優(yōu)化磁盤組件、優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部水力流態(tài)、開發(fā)基于來水水質(zhì)和出水狀態(tài)的自動加藥控制系統(tǒng)是近年的重點研發(fā)方向之一。
此外，現(xiàn)有磁分離技術(shù)對懸浮物（SS），生化需氧量（COD）、總磷（TP）等有優(yōu)異的去除效果，但對于有效削減氨氮（NH3-N）和深度去除COD還需要進一步研究進行突破。因此，開發(fā)與磁分離技術(shù)協(xié)同的大水量、快速反應(yīng)、效果穩(wěn)定的高效物化技術(shù)工藝，從而顯著提高NH3-N、COD、SS等的去除率，進一步提高出水水質(zhì)，提升河道水體環(huán)境，也是全面推動磁分離技術(shù)在水體環(huán)境修復(fù)治理的關(guān)鍵問題。
近年來，我們一直在從事水專項技術(shù)成果的集成和推廣工作，其中一個比較深的感受，就是除去水專項的優(yōu)秀技術(shù)成果具有的很好的推廣價值，在課題申報書和結(jié)題報告中，專家團隊對技術(shù)術(shù)語表達與解釋的準(zhǔn)確和精煉，也具有高水平。其實想來也很容易理解，因為這些文件經(jīng)過數(shù)位專家編寫，又要通過各個專業(yè)權(quán)威專家審核，所以形成的文字自然是高水平的。這樣的文字內(nèi)容，是我們希望梳理、留存下來的行業(yè)知識單元。研究院團隊目前也正積極與相關(guān)專家溝通，希望能夠?qū)⑦@些內(nèi)容進行系統(tǒng)的梳理和發(fā)布。我們希望用好的內(nèi)容，啟發(fā)更多的智慧。本篇內(nèi)容便是摘自水專項成果、關(guān)于“磁分離水凈化技術(shù)”的知識單元，篇幅不過千余字，精確地交代了技術(shù)原理、發(fā)展歷史、運行特點、應(yīng)用情況等多項要素，供行業(yè)交流探討。
磁分離水凈化技術(shù)
磁分離水凈化技術(shù)是一門新興技術(shù)。磁分離技術(shù)是借助磁場力的作用，對磁性不同的物質(zhì)進行分離的一種物理分離方法。60年代末，美國MIT教授科姆發(fā)明高梯度磁過濾器，70年代美國應(yīng)用磁絮凝法和高梯度磁分離法處理鋼鐵、食品、化工、造紙等廢水。1974年瑞典開始用磁盤法處理軋鋼廢水，隨后的75年日本開發(fā)盤式“兩秒分離機”。我國從70年代中期到80年代初，將磁聚凝法、磁盤法、高梯度磁分離法用于煉鋼、軋鋼廢水的處理。磁分離在水處理中獲得了許多成功應(yīng)用。
相較于其他的傳統(tǒng)水處理技術(shù)，磁分離水凈化技術(shù)是一門新興技術(shù)。磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法：直接磁分離法、間接磁分離法和微生物磁分離法。利用磁技術(shù)處理廢水主要利用污染物的凝聚性和對污染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物，在磁場作用下由于磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而后除去。加種性是指借助于外加磁性種子以增強弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分離法除去；或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子，再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性污染物。
近年，在河道湖泊水體修復(fù)中，磁分離技術(shù)以其處理水量大、設(shè)備占地小、運行效果穩(wěn)定、消除黑臭效果明顯等優(yōu)勢已經(jīng)在國內(nèi)很多項目上得到運用和推廣。河湖水體黑臭治理應(yīng)采用常態(tài)處理與短期處理相結(jié)合的思路。常態(tài)處理，就是修建納污管網(wǎng)、建設(shè)城市污水處理廠。短期處理，即在尚未修建好以上基礎(chǔ)設(shè)施的階段，采取短期處理措施，不可因無法完全達標(biāo)而不處理。*先采用“短期控源截污”，確保進入河湖水環(huán)境的污水經(jīng)過處理，致水體黑臭的污染物得到削減，實現(xiàn)總量減排和斷面達標(biāo)，抑制河湖黑臭。其次，長期來看則采用“長效控源截污”和綜合治理，污水經(jīng)處理達標(biāo)后入河。綜合生態(tài)、微生物和物化技術(shù)進行河湖系統(tǒng)治理，實現(xiàn)河湖水質(zhì)和生態(tài)自凈能力提升。
磁分離水體凈化技術(shù)發(fā)展至今，從技術(shù)原理的論證、產(chǎn)品工藝的設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)的分析到*終成套設(shè)備的制造涉及磁力學(xué)、流體力學(xué)、材料防護學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等多門學(xué)科，要解決污染物磁化絮凝、吸附打撈、卸渣除泥、磁種回收、污泥排放、自動化控制等諸多技術(shù)難點，技術(shù)密集度強、科技含量高。磁分離治理技術(shù)主要包含藥劑投加、磁絮凝反應(yīng)、磁盤分離、磁種回收循環(huán)、污泥處理五大系統(tǒng)。為了進一步提高磁分離效率，穩(wěn)定磁分離出水水質(zhì)，優(yōu)化磁盤組件、優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部水力流態(tài)、開發(fā)基于來水水質(zhì)和出水狀態(tài)的自動加藥控制系統(tǒng)是近年的重點研發(fā)方向之一。
此外，現(xiàn)有磁分離技術(shù)對懸浮物（SS），生化需氧量（COD）、總磷（TP）等有優(yōu)異的去除效果，但對于有效削減氨氮（NH3-N）和深度去除COD還需要進一步研究進行突破。因此，開發(fā)與磁分離技術(shù)協(xié)同的大水量、快速反應(yīng)、效果穩(wěn)定的高效物化技術(shù)工藝，從而顯著提高NH3-N、COD、SS等的去除率，進一步提高出水水質(zhì)，提升河道水體環(huán)境，也是全面推動磁分離技術(shù)在水體環(huán)境修復(fù)治理的關(guān)鍵問題。
