磁选技术在水污染治理中的应用

喻 靓（辽宁省葫芦岛市环境保护局，辽宁 葫芦岛 125001）

生 态 与 环 境 工 程

磁选技术在水污染治理中的应用

喻 靓
（辽宁省葫芦岛市环境保护局，辽宁 葫芦岛 125001）

水污染问题一直困扰着各国，不仅影响着世界各国的经济发展，同时也威胁着人类的生存，因此世界各个国家都十分关注这个问题。现阶段我国的水污染治理主要是使用磁选技术，这种技术应用范围比较广，最为重要的是分离效果非常好。本文主要通过对磁选技术在水污染治理中的应用的介绍，进而探讨了其未来发展方向，希望有所帮助。

磁选技术；水污染治理；应用

现阶段所使用的磁选技术主要包括三种，一是超导磁分离技术，二是磁种-絮凝分选技术；三是磁分离技术，这三种磁选技术，应用的条件以及水污染的领域都有所差异，但是其效果都得到了认可，但是因其应用成本的问题，因此一直以来都没有得到大范围的推广使用。

一、磁选技术在水污染治理中的应用

虽然磁选技术发展历史比较悠久，但是其应用在水污染治理中的时间并不长，不过，在该领域磁选技术被更多的人熟知，也引起了更多人的兴趣，对其进行研究的学者也越来越多。虽然我国在磁选技术研究方面稍逊于国外一些发达国家，但是研究成果却十分显著，这为该技术在水污染治理中发挥出更大的价值提供了帮助，其具体应用如下：

1 超导磁分离

就超导磁分离技术而言，其最常应用的领域是煤炭以及高岭土分离中，而将其应用在水污染中的时间比较短，但是其在水污染处理中的发展前景非常好。其主要是应用超导体导线，这种导线在一定的温度条件下，其电阻完全可以忽视不计，超导体导线可以形成十分强大的电力，因此其磁场非常强。再加之，强磁场以及高梯度技术的应用，使得超导磁分离效果更强，尤其是对磁性比较弱的微粒有着优越的分选能力。再加之，超导磁的线圈磁阻比较低，不会出现十分明显的电流热效应，这样不仅能够延长相关设备的使用时间，同时还能够降低能耗，从而使其水污染企业成本大为降低。不过，超导磁分离技术也有一定的使用限制，即能够在温度比较低的环境中使用，因此需要融入低温组件，该组件的成本比较高，正是如此，使得该技术的推广大大受限。

超导磁分离技术不仅仅能够应用在普通的水污染处理中，还可以应用在核废水处理中。核电站产生的主要是放射性元素，其中最重要的成分就是Pu，因为这种污染成分属于弱磁性，如果使用普通的磁分选机难以将其快速的去除，但是超导磁分离技术能够直接对其进行分离，该技术的应用，使得核废水处理不再难，而且从中也证明了该技术有着非常强大的分离功能，具有十分大的推广价值。

2 磁种-絮凝分选技术

一般的磁选技术应用在钢厂废水处理中效果十分明显，因为普通的磁选技术对铁磁性杂质有着十分有效的分离效果，但是如果将这些磁选技术应用在工业废水中，比如造纸以及制药等工业，其作用将不会十分明显，这主要是因为工业废水中的污染物主要是以酸以及碱离子为主，这些物质通常都不具备磁性或者磁性十分弱小，因此直接磁分离将无法达到有效的分离效果。但是如果预先加入“磁种”既可以大大提高分离的效果，因为加入“磁种”之后，废水中原本不具有对磁性或者磁性比较低的物质都具备了高磁性，这样在使用高梯度磁场技术对其进行分离，其效果必定很好。磁种-絮凝分选技术需要具备特定的化学条件才能够应用，一般而言，向污染水中添加一定量的磁种，也可以加入三价铁盐，但是需要经过处理，而水中的污染物利用氢键以及静电力等与磁种絮接，进而使得污染物质磁性明显提高，进而实现分离。该种技术最大的优势就是磁种可以循环使用，这样可以为企业节约非常多成本，而且对环境负荷的也不会产生严重的影响。现如今，这种技术在水污染处理方面已经取得了十分大的进展，使其既能够应用在颗粒比较大物质分选中，也可以应用在不容易絮凝的物质中，从而扩宽了该技术应用的范围。目前磁性离子交换树脂以及磁性有机吸附剂都是该技术发展的典型代表。

3 磁分离技术在海水淡化中的应用

目前适用于大规模海水淡化的方法有反渗透法、多级闪蒸法和低温多效蒸馏法等。磁分离技术因其对海水中溶盐离子和水都具有作用，因而在海水淡化中具有重要应用前景"海水中带电离子在磁场中受到洛伦兹力及其它磁作用，使溶盐离子产生运动或发生絮凝沉降，从而易与水溶解分离。同时，磁化处理会改变水原来的结构， 使较大的缔合水分子集团变成较小的缔合水分子集团， 甚至是单个的水分子，使得磁化水的物理性质发生明显变化，对海水淡化具有积极影响，海水淡化磁分离技术领域，国内外产生了大量发明专利，但大多淡化效果有限，离实际应用还有距离。淡化装置主要由螺旋水管和磁镜组成。螺旋水管处在磁镜的梯度磁场中，水泵驱动海水沿螺旋水管由弱场向强场方向运动，利用梯度磁场只反射盐离子不反射水分子的特性将离子与水分子分离开来，实现海水淡化。出水口设有分水板，即可使淡水和浓盐水分别由淡水出口和浓盐水出口流出。

二、水污染磁选技术未来的发展方向

现阶段我国几乎各大河流水域都不同程度的存在着污染的情况，使得水资源的可利用率越来越低，这不仅影响着我国经济的进一步发展，更为严重的是影响整个人类的生存与发展，因为水污染这一问题，不仅仅是我国面临的问题，也是世界各国面临的严峻的环境问题。现阶段我国在治理水污染方面主要使用的是谁磁选技术，该技术现已经被广泛的应用在海水谈化中，但是随着未来水污染技术的发展，磁选技术也会得到进一步的发展，其发展方向，主要是集中在以下几点：

首先，研究人员为重点对高梯度强场磁选有关理论以及技术实践进行研究，这是将高温超导体材料与新磁体技术有机结合，使其水污染处理的能力更强，其次，磁分离技术更加先进，比如增添了生物介质磁选以及高温超导磁选等，以使得污水分离更加快速有效；最后，发展联合分选技术，即将磁选技术与其他技术进行有效的联合，汲取两种或者多种技术的优势，使其水污染处理能力更强。

结语

综上所述，可知最为严重的环境问题，水污染治理已经到了刻不容缓的地步，无论是我国，还是其他国家，都在积极的投入资金以及人力物力，来对水污染进行治理，目前世界上普遍公认的水处理技术就是磁选技术，虽然其应用在水污染治理中的时间并不长，但是其治理效果突出，具有非常大的前景。

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