磁分离技术发展与应用 ——磁核絮分（沉）、磁混凝沉淀、磁絮凝、磁分离

磁分离技术发展与应用

——磁核絮分（沉）、磁混凝沉淀、磁絮凝、磁分离

1、磁分离工艺介绍

磁核絮分（沉）工艺、磁絮凝工艺、磁混凝沉淀技术、磁种混凝磁分离、磁加载磁分离技术，可统称为磁分离技术，虽然以上工艺（技术）各不相同，其核心都是是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法。主要区别是：是否加入絮凝药剂 、“磁种”，以及采取何种分离设备。

磁分离技术可以说是一门比较古老、较成熟的技术，最早应用于选矿和瓷土工业。1845年，美国发表了工业磁选机的专利。磁分离技术作为有磁性差异的两种及多种物质的选别手段，在矿石的精选、煤的脱硫、玻璃及水泥等原料的除铁、高岭土的提纯、生物工程中的细胞分离、石化行业的催化剂回收等领域得到了广泛的应用。

磁分离技术用于水处理工程，它又可以称得上是一门新兴技术。从上世纪60年代开始，苏联用磁凝聚法处理钢厂除尘废水，60年代末，美国MIT教授科姆发明高梯度磁过滤器，70年代美国应用磁絮凝法和高梯度磁分离法处理钢铁、食品、化工、造纸等废水。1974年瑞典开始用磁盘法处理轧钢废水，随后的75年日本开发盘式“两秒分离机”。

我国从70年代中期到80年代初，将磁聚凝法、磁盘法、高梯度磁分离法用于炼钢、轧钢废水的处理。近年来，磁分离技术在电镀废水、含酚废水、河湖水、食品发酵废水、市政废水、钢铁废水、厨房污水、屠宰废水、石油采出水等处理方面都取得了一定的研究成果，已经在实际废水处理中得到了很好的应用。

2、发展与应用

早期磁分离技术应用场景相对单一。因为是利用磁分离技术处理污水，所以其前提是污水中的颗粒需具有一定的磁性。因此该技术广泛应用于钢铁热轧、连铸废水、冷轧乳化液等钢铁行业废水的处理。其污染物98%以上都是强磁性物质，只有少量非磁性物质，非常适合用磁分离的方式净化。因其工艺简单，占地面积小，处理效果好，而受到以上行业的青睐。

高磁性污染物废水处理工艺流程

在可查的报道出现较多的包括：高梯度磁分离技术（HGMS技术）、SALA214-14-5周期式高梯度磁滤技术等，他们多用于钢铁工业的废水处理。其中比如“HGMS”处理装置，该装置是由钢毛类微型聚磁介质与铁铠线圈相结合的Kolm—Marston型现代高梯度磁分器（High Gradient Magnetic Separator）。此类设备的共性是：体积小、效率高、投资省、运行费用低、操作简便、处理量大、流量适应性好，等一系列优点，使传统的磁分离装置发生了重大的变革，使其迅速的广泛应用于钢铁行业及矿山等分选行业。

本世纪八十年代，由于磁分离技术及设备巨大投资及运行成本优势，促使其逐渐向污水处理行业发展。但由于此类污水不含磁物质，因此需将水体“磁化”。最初是对于非磁性或弱磁性污染物污水投加磁性物质粉末，靠粉末的捕集和吸附作用净化水中的污染物。后来逐步演变为通过投加磁种，然后利用絮凝技术使非磁性物质与磁种结合在一起，然后单独利用磁核絮分技术或磁核絮沉技术分离净化废水。这类技术也被称为“磁种混凝磁分离”或者“磁加载磁分离”技术。工艺实为磁粉加载絮凝沉降，磁粉起的作用大部分是加速澄清的“配重”作用以及方便磁鼓回收的“磁种”作用。

其中比较有代表性的是美国麻省理工大学开发的加载混凝磁分离CoMag工艺（即磁絮凝工艺）

3、演进与革新

作为污水处理行业的一种新型处理工艺，磁分离技术在近年展现出百花齐放、百家争鸣的情况，分别在工艺流程、设备结构、磁种选取、分离方式、回收效率上进行了多种尝试。

结合多年的生产运行经验，北京耐特尔环境工程技术有限公司历经8年，开发出“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工艺”和“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工艺”。

其中“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工艺” 以磁核增加絮体密度，提升其可沉降性。即在絮凝过程中引入表面活化的磁性粉末材料作为凝结核，使污染物生成高密度磁核絮体（磁种密度为水密度的5.1倍），然后依靠重力作用和斜板沉淀原理实现固液高速沉淀分离。再通过剥离分拣，使磁核循环回用，污泥脱水外运。同时辅以污泥回流系统，增强去除效果和节约药剂用量。

NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工艺

而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工艺” 以磁力替代重力，对水中悬浮物进行分离。在絮凝过程中引入表面活化的磁性粉末材料作为凝结核，使污染物生成磁核絮体，然后利用稀土永磁盘产生的强磁力捕吸（磁力强度是其自身重力的600多倍），在瞬间（2 秒内）实现污水净化固液分离过程。再通过剥离分拣，使磁核循环回用，污泥脱水外运。

NSCC-Ⅵ型 磁核絮分工艺

两种工艺都采用了多项北京耐特尔环境工程技术有限公司的专利技术。其中“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工艺”适用于处理要求较高、磁属性较弱的污水，而“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工艺”更适用于需要用较低的投资及运行成本处理巨量的污水的场景。

两款工艺设备都可兼容普通“磁种”，也可以采用北京耐特尔环境工程技术有限公司自行研发的“磁种表面热定型涂覆处理工艺”处理后的磁种。该磁种具有颗粒均匀、空隙多、表面电荷性状稳定、桥接吸附与可分离平衡性佳的特点。可增强絮凝反应中的桥接吸附效果，缩短成絮时间，提高絮体体积及比重，提升沉淀和磁捕效果；并能极大减轻磁种逃逸率，提高回收率。

北京耐特尔环境工程技术有限公司的“NSCC-Ⅵ型 磁核絮沉工艺”和“NSCF-Ⅳ型 磁核絮分工艺”适用于；冶金废水、城市污水、工业废水、矿井水、油田采出水、河道水、景观水、石材加工、建材清洗等多种废水。

北京耐特尔环境工程技术有限公司

研发部姜