磁性废水处理一体机在废水处理上的应用

王 宏，史永辉

(1.云南省生态环境科学研究院， 云南 昆明 650032；2.昆明市第十一中学，云南 昆明 650224 )

在净水处理中，传统的固液分离法,通常需要几分钟到几十分钟，甚至数小时到数天时间。 如何提高固液分离效率,缩短分离时间一直是净水处理中研究的课题之一，也是用来衡量净水设备优劣的主要参数。

磁性分离法，实现了净水处理中固液分离高效、迅速的要求,该方法通过外加磁场的作用能够在几秒钟完成固液分离，使水质迅速得到净化，因此特别适用于中小型净水处理的工程。

磁性分离法在净水方面的应用已经有一些报道[1，2]，但是用于处理如屠宰废水这样高浓度的有机废水还未见报道。本文以磁性分离法处理屠宰废水为例，论述该方法在废水处理方面的应用。

1 基本原理

磁性分离法是利用外加磁场的作用将水体中具有磁性的悬浮固体分离出来，利用混凝沉淀法的基本原理，将普通混凝剂通过预处理使之与磁性介质凝聚后，形成含有磁性粒子的絮凝体，借助外加磁场的作用，实现快速固液分离。磁性脱泥净水机是利用上述原理制成的能够在瞬间实现固液分离，获得净化水的设备[3],其原理如图1所示。

2 工艺流程(图2)

3 设备性能和主要参数(表1)

表1 磁性脱泥净水机设备规格及性能

注:配套的旋流反应器 电机功率:2.2kW。

4 应用实例

4.1 处理屠宰废水

以昆明市某生猪屠宰废水为例，采用化学混凝-磁性分离-生物接触氧化法，研制出用于处理屠宰废水的特效磁性混凝剂，这种混凝剂是一种优选出的普通混凝剂通过接种磁铁粉，使废水中的血红蛋白凝聚形成沉淀，并能够用磁性废水处理一体机分离出来的药剂。在采用化学混凝法处理后,COD去除率平均为69.4%,SS去除率平均为89.7%，使废水在进入生化处理前有机负荷能大大降低，其处理工艺如图3所示,磁性分离法处理效果见表2。

表2 磁性分离法处理屠宰废水效果

4.2 处理钢铁工业废水

综合有关资料[1],钢铁工业各种废水的水质情况及常用处理方法的水力负荷见表3。此类废水中的悬浮物大多数是磁性物质，因此最适宜用磁性分离法进行处理。

表3 钢铁工业废水水质及处理设备的水力负荷和处理效果

采用磁性分离法处理氧气顶吹转炉烟气净化废水时，悬浮物去除率可以稳定在95%～99%，出水悬浮物浓度可降低到100mg/L,水力负荷可高达300m3/m2·h。

采用高磁处理煤气洗涤水和轧钢废水时，氧化铁皮一般去除率在90%左右，废水中的乳化油去涂率在60%～80%。

4.3 处理含重金属废水

(1)铁氧体法：铁氧体显强磁性，可以使废水中的重金属转化成铁氧体后，利用磁性分离法很容易去除。表4为铁氧体磁性分离法处理重金属废水的效果。

表4 铁氧体磁性分离法处理重金属废水效果

(2)接种-化学沉淀法：此法是在废水中投加磁粉，可以是磁铁矿粉或者是铁氧体法处理电镀废水得到的废铁氧体，然后调节pH值，使重金属离子生成氢氧化物或碳酸盐沉淀。此时，沉淀物在磁种外围形成一层牢固的呈网状结构的絮状体，可以用磁性分离法除去。

(3)亚铁或氢氧化铁氧化吸附法：此法是向废水中投加亚铁盐或氢氧化铁，通入空气进行氧化，最终生成具有吸附性能的四氧化三铁，利用其吸附性吸附废水中的重金属离子，用磁性分离法除去。

研究和生产表明,用磁性分离法与化学法结合处理含Hg2+、Cd2+、Cr6+、Ni2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+等重金属离子的废水,处理效率都在99%以上。

4.4 处理其它废水

通过磁性混凝反应可降低有机废水中的BOD、COD、色度、氨氮、磷酸盐等指标。例如:对印染废水、城市污水的色度处理可达87%～99%；按250mg/L投加磁铁粉和45mg/L的蒙脱士吸附剂，可去除95%的磷酸盐；用高磁分离法能够去除生活污水中100%大肠杆菌，90%～99%的其它细菌和95%左右的病毒[1]。

5 小结

磁性分离法除能够直接去除水中的磁性物质, 凡可采用混凝沉淀净化工艺的均能够采用磁性分离法。它们之间的区别在于磁性分离法是将普通混凝剂通过物理化学的方法转化成具有磁性的混凝剂，用于磁性分离，保留了普通混凝沉淀法的基本原理和作用。因此它的应用范围很广泛。相信随着研究的深入和一批磁性混凝剂的诞生，在其它领域的工业废水、城市污水和地表水处理的净化方面也会有很大的发展前景。