磁性廢水處理一體機在廢水處理上的應用

王 宏，史永輝

(1.云南省生態環境科學研究院， 云南 昆明 650032；2.昆明市第十一中學，云南 昆明 650224 )

在凈水處理中，傳統的固液分離法,通常需要幾分鐘到幾十分鐘，甚至數小時到數天時間。 如何提高固液分離效率,縮短分離時間一直是凈水處理中研究的課題之一，也是用來衡量凈水設備優劣的主要參數。

磁性分離法，實現了凈水處理中固液分離高效、迅速的要求,該方法通過外加磁場的作用能夠在幾秒鐘完成固液分離，使水質迅速得到凈化，因此特別適用于中小型凈水處理的工程。

磁性分離法在凈水方面的應用已經有一些報道[1，2]，但是用于處理如屠宰廢水這樣高濃度的有機廢水還未見報道。本文以磁性分離法處理屠宰廢水為例，論述該方法在廢水處理方面的應用。

1 基本原理

磁性分離法是利用外加磁場的作用將水體中具有磁性的懸浮固體分離出來，利用混凝沉淀法的基本原理，將普通混凝劑通過預處理使之與磁性介質凝聚后，形成含有磁性粒子的絮凝體，借助外加磁場的作用，實現快速固液分離。磁性脫泥凈水機是利用上述原理制成的能夠在瞬間實現固液分離，獲得凈化水的設備[3],其原理如圖1所示。

2 工藝流程(圖2)

3 設備性能和主要參數(表1)

表1 磁性脫泥凈水機設備規格及性能

注:配套的旋流反應器 電機功率:2.2kW。

4 應用實例

4.1 處理屠宰廢水

以昆明市某生豬屠宰廢水為例，采用化學混凝-磁性分離-生物接觸氧化法，研制出用于處理屠宰廢水的特效磁性混凝劑，這種混凝劑是一種優選出的普通混凝劑通過接種磁鐵粉，使廢水中的血紅蛋白凝聚形成沉淀，并能夠用磁性廢水處理一體機分離出來的藥劑。在采用化學混凝法處理后,COD去除率平均為69.4%,SS去除率平均為89.7%，使廢水在進入生化處理前有機負荷能大大降低，其處理工藝如圖3所示,磁性分離法處理效果見表2。

表2 磁性分離法處理屠宰廢水效果

4.2 處理鋼鐵工業廢水

綜合有關資料[1],鋼鐵工業各種廢水的水質情況及常用處理方法的水力負荷見表3。此類廢水中的懸浮物大多數是磁性物質，因此最適宜用磁性分離法進行處理。

表3 鋼鐵工業廢水水質及處理設備的水力負荷和處理效果

采用磁性分離法處理氧氣頂吹轉爐煙氣凈化廢水時，懸浮物去除率可以穩定在95%～99%，出水懸浮物濃度可降低到100mg/L,水力負荷可高達300m3/m2·h。

采用高磁處理煤氣洗滌水和軋鋼廢水時，氧化鐵皮一般去除率在90%左右，廢水中的乳化油去涂率在60%～80%。

4.3 處理含重金屬廢水

(1)鐵氧體法：鐵氧體顯強磁性，可以使廢水中的重金屬轉化成鐵氧體后，利用磁性分離法很容易去除。表4為鐵氧體磁性分離法處理重金屬廢水的效果。

表4 鐵氧體磁性分離法處理重金屬廢水效果

(2)接種-化學沉淀法：此法是在廢水中投加磁粉，可以是磁鐵礦粉或者是鐵氧體法處理電鍍廢水得到的廢鐵氧體，然后調節pH值，使重金屬離子生成氫氧化物或碳酸鹽沉淀。此時，沉淀物在磁種外圍形成一層牢固的呈網狀結構的絮狀體，可以用磁性分離法除去。

(3)亞鐵或氫氧化鐵氧化吸附法：此法是向廢水中投加亞鐵鹽或氫氧化鐵，通入空氣進行氧化，最終生成具有吸附性能的四氧化三鐵，利用其吸附性吸附廢水中的重金屬離子，用磁性分離法除去。

研究和生產表明,用磁性分離法與化學法結合處理含Hg2+、Cd2+、Cr6+、Ni2+、Pb2+、Zn2+和Cu2+等重金屬離子的廢水,處理效率都在99%以上。

4.4 處理其它廢水

通過磁性混凝反應可降低有機廢水中的BOD、COD、色度、氨氮、磷酸鹽等指標。例如:對印染廢水、城市污水的色度處理可達87%～99%；按250mg/L投加磁鐵粉和45mg/L的蒙脫士吸附劑，可去除95%的磷酸鹽；用高磁分離法能夠去除生活污水中100%大腸桿菌，90%～99%的其它細菌和95%左右的病毒[1]。

5 小結

磁性分離法除能夠直接去除水中的磁性物質, 凡可采用混凝沉淀凈化工藝的均能夠采用磁性分離法。它們之間的區別在于磁性分離法是將普通混凝劑通過物理化學的方法轉化成具有磁性的混凝劑，用于磁性分離，保留了普通混凝沉淀法的基本原理和作用。因此它的應用范圍很廣泛。相信隨著研究的深入和一批磁性混凝劑的誕生，在其它領域的工業廢水、城市污水和地表水處理的凈化方面也會有很大的發展前景。