文档介绍：2011 年全国给水排水技术信息网年会论文集
磁分离水体净化技术磁粉成核机理研究
申晓莹张统李志颖崔小东雷志锋
(总装备部工程设计研究总院,北京 10028)
摘要本文介绍了磁分离水体净化技术的原理和特点,通过实验重点对其成核机理和成核结果进行了
分析,实验显示磁粉 Zeta 电位(+10)显正电性,可以有效与 Zeta 电位(-10)显负电性的絮体产生电中
和作用,形成以磁粉为核心的絮团。
关键词磁分离成核机理电位絮凝

近年来一些新技术应用于水体净化,取得了不中悬浮物和磷酸盐的特点,工艺上具有流程短、占
错的效果,磁分离技术就是其中的一种。虽然国内地少、投资省、运行费用低等优势。
外专家对磁分离技术有一定的研究,但是由于其工①停留时间短。实现水体中污染物与水的快速
作机理与基础学科联系密切,加之磁分离的效率受分离,悬浮物、磷酸盐和藻类从反应到分离大约只
多种因素影响,仍存在许多问题有待深入研究。本需要 3min。
文重点研究磁分离水体净化技术中磁粉成核机理。②占地面积小。停留时间的缩短将大大缩小处
理设备的容积,从而大大减小占地面积。可以实现
1 磁分离水体净化技术原理
设备的集成,制作成车载式移动处理设备,提高利
利用感生磁力(电磁场或永磁场)将废水中的用率。
磁性物质打捞分离出来,达到水质净化的目的,必③处理水量大。单台设备可实现处理量
须满足下列关系式: 1500m3/h。
F 磁>∑F 机=g0+F 粘斥力+Fv(动力) (1) ④出水水质好。设备的处理出水悬浮物浓度低
其中于 8mg/L,总磷低于。
F 磁——作用在磁性物质上的磁力⑤运行费用低。作为对常规混凝沉淀过滤工艺
∑F 机——与磁力方向相反的所有机械力的合力: 的革新,除了药剂的运行费用外,设备本身的电耗
包括在介质中的重力分量、微粒沿磁力成本极低,吨水处理电耗不到元,在能耗上极
F 磁方向运动时所受到的阻力和颗粒定具优势。
向运动的加速阻力。
3 实验方法
磁性物质随流体流动,在磁场中受到磁力和机
械力的作用,只有满足 F 磁≥∑F 机时,磁性物质才有取 500mL 待处理水样 4 份,盛于 1L 烧杯中,
可能在磁场作用下被吸附分离,并且磁性物质被吸置于六联搅拌器上,按时间次序分别加入一定量的
引的磁力要求足够大,大于其它反力,才能将其从磁粉或活性炭或硅藻土,及 PAC 和 PAM,其中活性
水体中分离出来。炭和硅藻土以 170r/min 的搅拌速度反应 1h,静置沉
淀磁粉、PAC 反应搅拌速度设定为 300r/min,PAM
2 磁分离净化技术特点及优势
反应搅拌速度设定为 170r/min,分别反应一定时间,
磁分离水体净化技术是物化分离技术,与沉淀、然后利用磁铁将絮团吸出,最后通过 Zeta 电位、电
过滤工艺相比,具有设备连续运行、可高效去除水镜等手段分析介质成核机理。
磁粉投加混凝剂助凝剂磁铁将
投加投加
絮团吸
出
图 1 实验流程
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4 成核介质机理分析均粒径最大。而颗粒的沉降速率一般可以用下述公
混凝机理分析式表示: