磁选在废水处理中的应用PPT课件.ppt

磁选在废水处理中的应用 内容要点 高梯度磁选在处理重金属废水中的应用高梯度磁选在处理处理城市供水中的应用磁电效应在玉米淀粉有机废水回收利用方面的应用磁选在其它废水处理中的应用磁选在废水处理中的应用前景 高梯度磁选处理钢铁工业废水 钢铁工业排出的废水中 含有大量铁磁性微粒 铁磁性颗粒通过高梯度磁场时 由于颗粒本身磁化而成为一个小小的磁体 在磁力作用下很容易移向磁性介质并附着于介质表面 而且颗粒本身又可能作为磁性介质的一部分 不但不影响原来磁场梯度的有效性 还协同发挥作用 迫使流经其辅件的颗粒沉淀 实例 70年代末冶金部建筑总院环保研究所对高梯度磁分离处理轧钢废水进行了研究 1980年完成了半工业试验后 1982年在生产中正式运行 主要参数磁场强度为8 5kGs 0 85T 钢毛填充率约5 滤简内径0 75m 水流速度8 3m min 利用气水混合脉冲反冲洗 占地面积30m2 悬浮物的去除率为80 90 处理后的水质符合循环用水 氢氧化亚铁共沉淀法 氢氧化亚铁共沉淀法就是在废水中加入FeSO4 7H2O 溶解后迅速加入NaOH Fe2 在pH为10时生成Fe OH 2沉淀 最后与金属离子反应生成Fe3O4 被还原的金属离子吸附在Fe3O4上 而后进行磁分离 实例 湖北省环境保护研究所采用该法进行了电镀含镍废水处理的中间实验 实验中采用加人NaOH或Na2CO3 调节pH值在9 9 5 使镍离子生产氢氧化物沉淀并与预先加人的磁种混凝生成矾花 借助于高磁分离加以去除 去除率平均可达95 铁氧体法 铁氧体法是日本电气公司 NEC 研究出来的一种从废水中除去重金属的工艺技术 铁氧体法是指在废水中加人铁盐 并在碱性条件下加热氧化 形成强磁性的铁氧体沉淀物 因铁氧体比重大 用自然沉淀法即可沉淀出大部分颗粒 而剩下的细小颗粒 用高磁过滤法分离效果很好 去除率达95以上 铁氧体很稳定 不会造成二次污染 磁种一磁分离法 加磁种的化学沉淀法就是在污水中预先投入均匀悬浮态的磁种 而后调节pH值使金属离子生成沉淀物 吸附了磁种的沉淀物是带有磁性的 通过高梯度磁分离器即可除去 磁种一磁分离法作为水处理技术首先是澳大利亚国立工业研究组织 CSIRO 研究和开发的 并注册为 Sirofloc 该工艺用磁铁矿粉作磁种 磁分离除去饮用水中的色度和浊度 随着磁分离设备的发展 特别是高梯度设备的开发和用 该工艺在城镇给水 排水和工业废水处理的研究和应用 国内外都有较大的发展 水铁矿 磁种 高梯度磁选 水铁矿作为铁氧化物家族的一员 已被用作从工业废水中脱除重金属离子的吸附剂 由于水铁矿的磁化系数很低 不能直接应用HGMS磁选分离水铁矿 用磁铁矿对水铁矿磁接种 然后用磁选分离 生物磁选法 由于微生物在不同条件下有富集各种金属离子的能力 细胞表面吸附了溶液中的磁性离子 一定会带有磁性 从而给生物磁选法提供了理论依据 实例 A S 巴哈伊用磁化的脱硫菌处理含Cu Zn Ni Pb和贵金属等24种元素的工业废水 取得良好效果 处理城市供水 由于采用高磁分离技术能快速 高效地处理大量废水 而城市供水的水量往往是较大的 把磁分离技术用于供水处理能充分地发挥该技术的优越性 现在城市饮用水的主要净化方法是氯化杀菌 但人们发现氯化消毒会产生有机氯而带来毒性或致癌等副作用 如果水中含有酚 既使其浓度只有 0 002 0 0l5 l0一6 氯化也会产生特殊氯酚恶臭而无法饮用 但经高磁分离器处理的水不仅使溶解氧的浓度增加 细菌总数明显下降 而且经磁场处理后的水对人体健康具有一定的保健作用 另外 在研究中还发现某些病毒 如大肠杆菌 常常吸附于磁性粒子表面 因而采用投加Fe3O4的CaC12去除噬菌体 去除率可达95 以上 还研究了用此工艺除去病毒和回收单细胞蛋白质 国内中南给排水研究院曾用此法处理过水中的藻类和病毒 脱除率达95 以上 实例一常州自来水公司对常州运河水源进行了高梯度磁分离处理 投加磁种 Fe3O4 200 400mg L Al3 5 l2mg L 磁分离流速l80 250mg h 磁场强度0 2 0 4T 磁种回收率达95 处理后的河水经一次净化浊度可由l00 500度降到5度以内 悬浮物 大肠杆菌 色度 耗氧量等指标均有明显的效果 一次净化可接近饮用水水质标准 实例二哈尔滨建筑大学与哈尔滨供水一 二厂采用高梯度磁分离技术处理松花江水 也收到了良好的效果 磁电效应应用于玉米淀粉有机废水 玉米淀粉废水的危害根据环保监测 玉米淀粉废水中CODcr BOD5等数值较高 此外 废水中还有以0 05 左右的SO2计的亚硫酸残留 玉米淀粉生产废水外排 不仅使淀粉生产成本高 吨淀粉耗水多 玉米损失大 而且由于废水中的蛋白质 脂肪等有机物的腐败和亚硫酸的残留 造成严重的水域和环境污染 磁电效应作用原理 在适当的电 磁 场强度下 带电离子则受到场强的影响 即正电荷转向负极板 负电荷偏转向正极板 经过一定的时间 使带电短小离子逐步聚合成较长或较大的新离子 在脱离场强后从水中析出 而可溶性蛋白质及有机物 是显电性以直链开状存在的有极分子 在电 磁 场的作用下 则可使极性分子电性改变聚合增大 并可使直链形卷曲或使带电分子的扩散双电层 有一定程度的破坏 使其重新组合 而从水溶液中析出 对直链状或处在直链与支链之间的可溶性淀粉 在电 磁 场的作用下可能形成分子较大的支链淀粉或促使直链淀粉交叉卷曲而使其从水中析出 处理其它废水 高梯度磁分离技术除了对供水中的细菌有良好的去除及杀灭作用外 其优越性更体现在其处理的高速 高效上 如 由于含磷洗涤剂可使城市污水中正磷酸盐的含量大量增加 而处理正磷酸盐污水比较困难 并且由于其沉降性能不佳而需要大面积的澄清池和很长的沉淀时间 相比之下采用高梯度磁分离技术短时间内便可完成 实例 Hamidia对含正磷酸盐的污水处理 以Fe3O4作为磁种 采用Al2 SO4 3和Ca NO3 2沉淀磷后进行高梯度磁分离 此外 高梯度磁分离技术应用于纺织印染 造纸 放射性以及食品工业废水 油漆 玻璃工业 糖蜜酒和含油废水等均有研究报道 应用前景 目前 国外出现了高梯度磁分离技术和其它技术相结合的新技术 如磁性树脂的研究就是用高梯度磁选技术和离子交换法的结合 离子交换树脂因具有离子交换和吸附双重功效 因而在水处理特别是高浓度有机废水处理方面显示了独特的优势 然而离子交换树脂存在着再生麻烦及间歇式操作等问题 针对这些不足之处 可以将离子交换和磁分离技术有机地结合起来 或通过制备合适的载磁离子交换树脂来实现离子交换和磁分离一体化 以发挥各自的优势 国外对磁性树脂的研究较多 最近开发出一种新的树脂 磁性聚胺表氯醇树脂 用于高梯度磁分离器处理废水中的钚和镅取得了成功 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