磁分离调研报告.docx

磁分离调研报告一. 磁分离概述磁分离技术是将物质进行磁场处理的一种技术，是利用元素或组分磁敏感性 的差异，借助外磁场将物质进行磁场处理，从而达到强化分离过程的一种新兴技 术磁分离技术的基本原理：磁分离技术应用于废水处理有三种方法:直接磁分 离法、间接磁分离法和微生物一磁分离法利用磁分离技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物，在磁场作用下由于磁力作用凝聚 成表面直径增大的粒子而后除去加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而 便于用磁分离法除去;或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子,再用磁分离法 除去离子态顺磁性污染物一切宏观的物体，在某种程度上都具有磁性，但按其在外磁场作用下的特性， 可分为三类：铁磁性物质、顺磁性物质和反磁性物质磁分离法按装置原理可分为磁凝聚分离、磁盘分离和高梯度磁分离法三种 按产生磁场的方法可分为永磁分离和电磁分离（包括超导电磁分离）按工作方 式可分为连续式磁分离和间断式磁分离按颗粒物去除方式可分为磁凝聚沉降分 离和磁力吸着分离二. 磁分离案例™① 矿井水处理新技术一ReCoMag超磁分离水体净化系统^ReCoMag超磁分离水体净化系统将絮凝、沉淀和过滤工艺结合在一起，它不需 要借助于重力沉降，而是通过永磁铁的强磁力吸附去除磁性悬浮物。

对于水中悬 浮物本身不带磁性的,ReCoMag超磁分离水体净化技术则是通过向水中投加 磁种、混凝剂和助凝剂，通过微絮凝过程，赋予絮体以磁性，通过超磁分离机实 现絮体和水的分离该技术颠覆了所有的混凝沉淀，能在3min左右完成整个微絮 凝、过滤固液分离过程磁种通过回收系统循环反复使用该系统的核心技术是在 “稀土磁盘分离净化废水技术”的基础上扩展而成的稀土磁盘分离净化废 水技术”及设备，由四川冶金环能工程有限公司研制开发，经过近20年的发展， 最早应用于冶金行业的轧钢、连铸、炼钢、轧管等含磁性悬浮物污水的处理 现 扩展到其他行业和市政领域，使用量已经超过了206台（套），总计处理水量达到 870万 m3 /do 工艺流程w™ReCoMag超磁分离水体净化系统处理矿井水的工艺流程见图1™图1为ReCoMag超磁分离水体净化系统工艺流程工艺流程简述如下：（1） 加入特选磁种：矿井水首先进入混凝反应器，与一定浓度磁种混合均匀；（2） 微磁絮凝：含有一定浓度磁性物质的水体，在混凝剂和助凝剂作用下，完成 磁种与非磁性悬浮物的结合，形成微磁絮团，混凝絮凝时间约2—3min3） 快速分离：经过混凝反应后，出水流入超磁分离设备，在高磁场强度下，形 成的磁性微絮团通过与进水方向逆行的缓慢转动的磁盘打捞出水面，实现 微磁絮团与水体的分离，水流经过磁盘机的流速高达300m/h—1000m/h，分 离时间＜30s。

4） 磁种回收：由磁盘打捞出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁种和非磁性污 泥的分离，磁种回收再利用（回收率〉99%），污泥进人污泥处理系统5） 回收磁种计盆投加：回收的磁种加入一定量的清水，搅拌均匀后通过计量 泵重新投加到混凝反应器，循环使用工作原理™（1） 微磁絮凝：ReCoMag超磁分离水体净化系统通过向待处理水中投加磁 种，让非磁性悬浮物在混凝剂和助凝剂作用下与磁种结合一方面，磁种 作为絮体的“凝核”，强化并加速了絮体颗粒的形成另一方面，磁种 赋予了絮凝体磁性絮体只需微絮凝即可在超磁分离净化设备的强磁场作 用下分离，而无需形成大的絮团沉淀去除因此，所需投加的药剂量是普 通的絮凝沉淀的1/3—2/3根据水质不同，投加混凝剂和助凝剂的量不同, 但总絮凝时间一般只需2—3min与普通絮凝相比，前期由于有“凝核” 易脱稳，且少了絮体进一步变大即絮体熟化以便于后续沉淀的时间，微磁 絮凝所需的时间是普通絮凝所需时间的约1 /3—1/42） 超磁分离：从絮凝装置出来的经过微磁絮凝的水自流入超磁分离机，超磁 分离机采用了稀土永磁强磁性材料，通过聚磁技术，其磁盘可产生大于重 力640倍的磁力，瞬间（小于0.1s）能吸住弱磁性物质，平行磁盘间水的过 流速度可达300m/h—1000m/h，实现微磁絮团与水的快速分离，水流经过 整个超磁分离机的时间小于30s,实际经过磁盘的时间小于15s。

由于分离 时间很短，占地面积小，是常规平流沉淀池1/50—1/300，是高速澄清池的1/10—1/10日处理量 20000t的全套系统占地面积仅为12m x 9mReCoMag超磁分离水体净化系统工艺参数（1）磁种选择和用量：第一，选用的磁种需要剩磁小，通常要求剩磁小于8Gs， 在经过退磁器后能均匀分散到水中，有利于微絮凝体的形成第二，磁种 的粒径有选择，粒径太大，不利于与徽细悬浮物形成磁性絮体，且分散 能耗高；粒径太小，药剂量会增大，形成絮凝体的磁性弱，不利于分离 根据水源悬浮物的情况不同，选用磁种的粒径范围不同，需要通过试验 确定该矿井水处理通过实验室小试，确定选用粒径小于200目的磁种 进水SS长期在250—450mg/L之间，个别时候悬浮物浓度突然提高磁种 投 加量确定为200mg/L2）药剂用量：进水SS长期在250—450mg/L之间，个别时候悬浮物浓度突然 提高，经过长期的运行，在满足出水SS<10mg/L的前提下，得到最佳投加药 剂量分别是PAC为40 x 10_6、PAM为1 x 10_6，特别是在进水悬浮物浓度突 然提高的情况下出水仍然保持稳定从图中可以看出，在设定固定的PAC^DPAM投加量的情况下，出水水质均 满足要求，有较强的耐冲击能力。

3） 电耗：ReCoMag超磁分离水体净化系统单套处理量可达1000t/h，日处 理量达24000t，系统总功率（包括混凝搅拌、超磁分离、磁性和非磁性物 质的分散、退磁、磁粉回收等）不超g50KW，吨水电耗不超过0.02元4） 占地面积：整套600m3 /d的ReCoMag超磁分离水体净化系统包括加药、 混凝、超磁分离、磁粉回收和电控等，整套系统占地面积为2.4m x 4.0m5） 排泥浓度：微磁絮体经过磁盘吸附，转到水面以上进行刮渣，相当于一个 沥水过程，从刮渣系统刮下来的泥含水率已经较低，经过后面的磁种回收 系统，最后的非磁性物质被分离出来排放到污泥处理系统，含水率约 90%™另外，与传统的过滤设备比较,ReCoMag超磁分离水体净化系统可连续 运行，絮体的去除通过耐磨的刮渣系统实现，代替了过滤设备的截留，无 需反洗系统第一次启动，只需简单调试，一周内即可稳定运行以后可随 意起停，起动到稳定运行时间只需1 —2h结论：ReCoMag超磁分离水体净化技术用于矿井水处理主要具有以下几个优 点.：（1） 流程短，整个处理过程约3min2） 占地面积小3） 混凝药量少4） 性能稳定，寿命长。

5） 可连续性，无需反洗6） 电耗低7） 排泥浓度高8）系统简单，日常维护方便，自动化程度高，不需人员值守② 赵官能源矿井水处理超磁分离净化工艺的应用赵官能源公司是山东能源新矿集团的全资子公司，位于黄河北煤田中西部， 井田面积59.21km2，地质储量3. 47亿t，可采煤层中以薄煤层为主，设计年生 产能力90万t矿井正常涌水量1413 m3 /h赵官能源应用超磁水处理工艺，将 水处理工艺由地面搬到了井下，每小时600m3的处理能力，满足了矿井水的清 水升井要求，降低了水处理费用，保护了环境超磁分离水处理的工艺原理超磁分离净化设备是由一组强磁力稀土磁盘打捞分离机械组成流体流经磁 盘之间的流道时，流体中所含的磁性悬浮絮团受到强磁场力的作用，吸附在磁盘 盘面上，随着磁盘的转动，逐渐从水体中分离出来磁盘转速为1〜3r /min， 待悬浮物脱去大部份水份，运转到刮渣条时，形成隔磁卸渣带，由刮渣刨轮刮入 “螺旋输送机”，产生的废渣输入渣池被刮去渣的磁盘又重新转入水体，形成 周而复始的超磁分离净化水体的全过程微磁凝聚技术和磁种回收技术微磁凝聚技术超磁分离技术的关键是利用磁盘吸附具有磁性的悬浮物，而矿井水中的悬浮物本 身是不带磁性的，如果要利用超磁分离净化设备净化矿井水，就必须让非磁性悬 浮物带上磁性。

微磁凝聚技术就是解决这一问题的关键该技术通过向原水中投 加专用磁种（磁粉），使磁种在混凝剂和助凝剂的作用下与原水中的悬浮物形成 以磁种为核的混合体絮团因磁种带有微磁性，当絮团沿着水流经过超磁分离机 时，聚磁组合磁盘能快速捕捉吸附絮团，实现悬浮物与水体的机械分离，从而达 到净化水体的目的磁种回收技术微磁凝聚技术解决了超磁水处理的第一个难题，同时带来另一个难题，就是磁种 的连续投加增加了运行费用为了节约资源同时也考虑吨水处理的运行成本，超 磁处理工艺开发了磁种回收技术将超磁分离净化设备分离出的废渣（磁种和悬 浮物的混合体)经螺旋输送装置进入脱磁和高速搅拌环节，实现磁种和悬浮物的 分离，能将投加入废水中的磁种回收再利用，磁鼓磁场强度高，回收效率可达 99%，剩余的非磁性物质作为污泥集中处理超磁分离水处理技术的特点及优势(1 )采用稀土磁钢构造分离磁场，技术稳定成熟超磁分离水体净化技术 在国内市场应用已有10多年的历史目前，冶金行业运行的成套设备达240 多个工程项目，处理能力超过940万t /d，是自主创新的国际先进技术，其超磁 分离技术在设备的布磁、聚磁组合、微磁絮凝、脱磁、分散等工艺技术上实现了 突破，设备不断改进与完善，已发展到了第五代超磁分离机，技术稳定而成熟。

2 )分离时间短磁分离工艺与传统的絮凝沉降最主要的区别在于：采用磁 分离技术不需要沉降时间传统的絮凝沉降工艺是在加药絮凝后形成大絮团，靠 重力沉降磁分离技术因采用稀土磁钢，其表面产生磁力是重力的640倍以上， 能快速地捕捉到微磁性絮团，整个分离过程仅需3〜5s，分离时间远远小于沉 降分离时间3) 水处理药剂用量少磁分离依靠强磁力进行吸附分离，不需要大量的药 剂形成大的絮团，仅需微凝絮团即可与常规的混凝沉降系统比较，可大大节约 系统的药剂使用量(仅为常规水处理加药量的1 /3〜1 /2)，节省药剂费用4 )设备占地少，处理量大由于磁分离实现了悬浮物与水体的快速分离， 大大提高了单位时间的处理效率，设备的占地面积也相应地大大节省5 )出渣污泥浓度高磁分离设备分离悬浮物的方法是靠磁力把絮团吸出 水面，完全实现渣与水的分离，出渣含量大于70000mg /L，含水率约93%，可不 经过浓缩直接进入脱水设备经过常规的压滤脱水后，污泥含水率小于45%，便 于装卸外运超磁分离净化工艺设计(1) 设计规模：设计水处理规模600m3 /h2) 设计进水水质矿井排水的主要污染物是煤粉、岩粉等无机污染物进水水质:SS:600 〜1000mg /L油：20 〜30mg /L(3) 设计出水水质PH值:6〜9;总悬浮物50 mg /L;化学需氧量(CODcr) 50 mg /L;石油类5 mg /L;总铁6 mg /L;总锰4mg /L(4) 工艺流程说明首先向调节池前的进水渠道中投加PAC，混合反应后流入调节隔油池 中，进行水质、水量的均匀调节，在调节隔油池后端设置圆盘式除油器， 去除上浮的油渣。

调节隔油池出水进入超磁分离系统的混凝池，向混凝 池中投加磁种、PAM，使水中悬浮物杂质和磁种形成带磁性絮体，经过 絮凝的废水进入超磁分离机进行污染物的分离，形成的磁性絮体被超磁 分离磁盘吸附，从而从水中分离出来，水体得到净化，超磁分离设备处 理后的水达标排放经超滤分离设备分离出来的磁性污泥进入到磁。