磁性廢水處理一體機(jī)在廢水處理上的應(yīng)用

王 宏，史永輝

(1.云南省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院， 云南 昆明 650032；2.昆明市第十一中學(xué)，云南 昆明 650224 )

在凈水處理中，傳統(tǒng)的固液分離法,通常需要幾分鐘到幾十分鐘，甚至數(shù)小時(shí)到數(shù)天時(shí)間。 如何提高固液分離效率,縮短分離時(shí)間一直是凈水處理中研究的課題之一，也是用來衡量?jī)羲O(shè)備優(yōu)劣的主要參數(shù)。

磁性分離法，實(shí)現(xiàn)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(chǎng)的作用能夠在幾秒鐘完成固液分離，使水質(zhì)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(yīng)用已經(jīng)有一些報(bào)道[1，2]，但是用于處理如屠宰廢水這樣高濃度的有機(jī)廢水還未見報(bào)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(yīng)用。

1 基本原理

磁性分離法是利用外加磁場(chǎng)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(yù)處理使之與磁性介質(zhì)凝聚后，形成含有磁性粒子的絮凝體，借助外加磁場(chǎng)的作用，實(shí)現(xiàn)快速固液分離。磁性脫泥凈水機(jī)是利用上述原理制成的能夠在瞬間實(shí)現(xiàn)固液分離，獲得凈化水的設(shè)備[3],其原理如圖1所示。

2 工藝流程(圖2)

3 設(shè)備性能和主要參數(shù)(表1)

表1 磁性脫泥凈水機(jī)設(shè)備規(guī)格及性能

注:配套的旋流反應(yīng)器 電機(jī)功率:2.2kW。

4 應(yīng)用實(shí)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(xué)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(yōu)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(jī)分離出來的藥劑。在采用化學(xué)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(jìn)入生化處理前有機(jī)負(fù)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(yè)廢水

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

表3 鋼鐵工業(yè)廢水水質(zhì)及處理設(shè)備的水力負(fù)荷和處理效果

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

采用高磁處理煤氣洗滌水和軋鋼廢水時(shí)，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?gòu)U水

(1)鐵氧體法：鐵氧體顯強(qiáng)磁性，可以使廢水中的重金屬轉(zhuǎn)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?gòu)U水的效果。

表4 鐵氧體磁性分離法處理重金屬?gòu)U水效果

(2)接種-化學(xué)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(diào)節(jié)pH值，使重金屬離子生成氫氧化物或碳酸鹽沉淀。此時(shí)，沉淀物在磁種外圍形成一層牢固的呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(jìn)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(chǎn)表明,用磁性分離法與化學(xué)法結(jié)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(yīng)可降低有機(jī)廢水中的BOD、COD、色度、氨氮、磷酸鹽等指標(biāo)。例如:對(duì)印染廢水、城市污水的色度處理可達(dá)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(xì)菌和95%左右的病毒[1]。

5 小結(jié)

磁性分離法除能夠直接去除水中的磁性物質(zhì), 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(qū)別在于磁性分離法是將普通混凝劑通過物理化學(xué)的方法轉(zhuǎn)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(yīng)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(lǐng)域的工業(yè)廢水、城市污水和地表水處理的凈化方面也會(huì)有很大的發(fā)展前景。