① 污水治理新興技術包括哪些
污水處理新技術包括膜分離、磁處理和高級氧化技術。其中膜分離技術是近年發展迅速,應用廣泛的高新技術,應用於各個行業,它主要是根據膜的選擇透過性來對污水進行分離,分級,提純和富集。但是膜容易形成附著層,使得膜通量顯著降低,因此,尋求廉價易得,易清洗的膜組件,是當前解決膜技術缺陷的關鍵。磁分離技術應用於污水處理,可以算得上是一門新興的技術,磁分離是物理方法,利用磁力把廢水中有磁性的懸浮顆粒與廢水分離,它具有很多優點,佔地面積小,只需要一般沉澱池的5%,可處理廢水種類特別多,處理後污泥含水率低,易脫水。高級氧化技術主要包括Fenton類氧化法,電化學法,光化學氧化法,光催化氧化法,聲化學氧化法和臭氧化法。氧化技術已經在制葯廢水、印染廢水、工業廢水和殺菌消毒方面得到一定的應用。
生物法在污水處理中占據至關重要的一步。然而,微生物生長及代謝對污水環境有一定的限制和要求,市面上現有一些可以檢測水質生物毒性的儀器,可以實現對水質的初步分析,判斷水質是否對微生物生長有毒性作用,指導環保技術人員對水質進行調整,從而可以保證微生物生長和代謝的環境,達到提高微生物作用效果的作用。
② 工廠的污水怎麼處理
化工廠污水處理方法主要有:
物理法(包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等。)
化學法(化學混凝法、化學氧化法、電化學氧化法、)
生化法(活性污泥法、SBR法、接觸氧化工藝、升流厭氧污泥床法等)
物理化學法(吸附法、萃取法、膜吸法等)
化工廠污水處理方法:1.化學方法處理
化學方法是利用化學反應的作用以去除水中的有機物、無機物雜質。主要有化學混凝法、化學氧化法、電化學氧化法等。化學混凝法作用對象主要是水中微小懸浮物和膠體物質,通過投加化學葯劑產生的凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩形成沉澱而去除。混凝法不但可以去除廢水中的粒徑為1O~10mm的細小懸浮顆粒,而且還能去除色度,微生物以及有機物等。該方法受pH值、水溫、水質、水量等變化影響大,對某些可溶性好的有機、無機物質去除率低;化學氧化法通常是以氧化劑對化工污水中的有機污染物進行氧化去除的方法。廢水經過化學氧化還原,可使廢水中所含的有機和無機的有毒物質轉變成無毒或毒性較小的物質,從而達到廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化,氯氧化和臭氧化法。空氣氧化因其氧化能力弱,主要用於含還原性較強物質的廢水處理,Cl是普通使用的氧化劑,主要用在含酚、含氰等有機廢水的處理上,用臭氧處理廢水,氧化能力強,無二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水處理效果好,但是能耗大,成本高,不適合處理水量大和濃度相對低的化工污水;電化學氧化法是在電解槽中,廢水中的有機污染物在電極上由於發生氧化還原反應而去除,廢水中污染物在電解槽的陽極失去電子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在陽極放電而生成Cl2和氧而間接地氧化破壞污染物。實際上,為了強化陽極的氧化作用,減少電解槽的內阻,往往在廢水電解槽中加一些氯化鈉,進行所謂的電氯化,NaCl投加後在陽極可生成氯和次氯酸根,對水中的無機物和有機物也有較強的氧化作用。近年來在電氧化和電還原方面發現了一些新型電極材料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副反應等問題。
化工廠污水處理方法2.物理處理法
化工污水常用的物理法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等。過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質,主要是降低水中的懸浮物,在化工污水的過濾處理中,常用扳框過濾機和微孔過濾機,微孔管由聚乙烯製成,孔徑大小可以進行調節,調換較方便;重力沉澱法是利用水中懸浮顆粒的可沉澱性能,在重力場的作用下自然沉降作用,以達到固液分離的一種過程;氣浮法是通過生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水面的方法。這三種物理方法工藝簡單,管理方便,但不能適用於可溶性廢水成分的去除,具有很大的局限性。
化工廠污水處理方法3.光催化氧化技術
光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Feton體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應,就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。 80年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解治理污染尤受重視,包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使污染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料,同時結合一定能量的光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用,產生•OH等氧化性極強的自由基,再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化,最終生成CO2、H2O及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比,光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。具體參見相關技術文檔。
化工廠污水處理方法4.超聲波技術
超聲波技術,是通過控制超聲波的頻率和飽和氣體,降解分離有機物質。
功率超聲的空化效應為降解水中有害有機物提供了獨特的物理化學環境從而導致超聲波污水處理目的的實現。超聲空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵。在水溶液中,空化泡崩潰產生氫氧基和氫基,同有機物發生氧化反應。空化獨特的物理化學環境開辟了新的化學反應途徑,驟增化學反應速度,對有機物有很強的降解能力,經過持續超聲可以將有害有機物降解為無機離子、水、二氧化碳或有機酸等無毒或低毒的物質。
化工廠污水處理方法5.磁分離法
磁分離法,是通過向化工污水中投加磁種和混凝劑,利用磁種的剩磁,在混凝劑同時作用下,使顆粒相互吸引而聚結長大,加速懸浮物的分離,然後用磁分離器除去有機污染物,國外高梯度磁分離技術已從實驗室走向應用。
磁分離技術應用於廢水處理有三種方法:直接磁分離法、間接磁分離法和微生物—磁分離法。利用磁技術處理廢水主要利用污染物的凝聚性和對污染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物,在磁場作用下由於磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而後除去。加種性是指藉助於外加磁性種子以增強弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便於用磁分離法除去;或藉助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子,再用磁分離法除去離子態順磁性污染物。
廢水高梯度磁分離處理法是廢水物理處理法之一種。利用磁場中磁化基質的感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力從廢水中分離出顆粒狀污染物或提取有用物質的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器兩類,每類又有間歇式和連續式之分。高梯度磁分離技術用於處理廢水中磁性物質,具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低等優點。
③ 水處理磁粉產品優勢是什麼
水處理磁粉產品的優勢如下:
①處理時間短、速度快、處理量大,磁碟瞬間產生大於重力 640 倍的磁力,處理效率高,流程短,總的處理時間大約3 min,可多台並聯運行,滿足大流量處理要求;
②佔地少,出水穩定,佔地面積約為傳統絮凝沉澱的1/5-1/10,混凝時間1min,絮凝時間2min,過水平均流速320m/h
③排泥濃度高,磁碟直接強磁吸附污泥,連續打撈提升出水面,通過卸渣系統得到高濃度污泥;
④採用微磁絮凝技術,投加葯量少,且磁粉循環利用率高,運行費用低.
補充磁粉的工藝原理如下圖所示:
④ 污水處理用磁粉有什麼作用
在傳統沉澱中加入水處理稀土磁粉(磁種),利用磁粉對污染物進行吸附,在版混合與絮凝過程中形成緻密權的絮凝體,將微細顆粒懸浮物SS、TP、重金屬、細菌等包覆於絮團中,加快絮體沉降速度,增加其表面負荷,降低澄清池水力停留時間,進而去除。
超磁分離水處理技術是目前應用於水處理的一種新工藝,其凈化原理是依靠稀土永磁材料所產生的高強磁場,通過投加水處理稀土磁粉(磁種)、PAC、PAM,在強磁場力的作用下對賦磁性水體懸浮物進行快速分離,其泥水分離的原理是機械力(超強磁力),從根本上有別於傳統的泥水分離。超磁分離水處理技術因其分離速度快,大大地縮短了水力停留時間,為工程設施佔地面積的縮小提供了可能。
⑤ 水被磁化的好處
磁化水是一種被磁場磁化了的水,讓普通的水以一定的流速,沿著與磁力線垂直的方向,通過一定強度的磁場,普通水就會變成磁化水,在美容、工業、農業和醫學領域有廣泛的應用。
經磁場處理的磁化水可對膽、腎結石的草酸鈣和碳酸鈣成分進行分離,具有一定的溶石排石作用,結石症患者飲用有益。但是,由於強磁場磁化水有促進鈣離子游離作用和促進鈣結晶松動,高齡骨質疏鬆者便不宜飲用這種磁化水。
益處 1、香港腳——加溫到38℃,浸泡10天左右可改善(加少許洗衣粉更佳); 2、富貴手——加溫到38℃,浸泡7天左右可改善; 3、便秘—— 早餐及晚餐前多喝磁化水,效果佳; 4、咳痰——每天多喝磁化水,可以止咳去痰; 5、慢性病——糖尿病、高血壓、痛風、肝病、偏頭痛、生理病、腰酸背痛、結石,長期飲用磁化水,可獲取改善; 6、過敏症——飲用及洗澡,改善迅速; 7、皮膚病——濕疹、汗疹、蚊蟲咬傷,磁化塗抹患處,使症狀迅速改善; 8、酒醉——飲酒後,三杯磁化水解酒迅速; 9、口腔疾病——口腔炎、喉嚨痛、牙痛,飲用及漱口,可減輕症狀或痊癒; 10、疲勞——每天引用磁化水,可提神解勞,改善睡眠品質; 11、吸煙——香煙接近磁化水片刻,即可減少焦油及尼古丁的危害; 12、眼睛——揉洗眼睛舒適明亮,預防一般性眼疾。 13、減肥——每天空腹飲用2000cc,可漸苗條健康。 14、胃病——空腹或疼痛時飲用,可獲改善,並漸痊癒,食慾不振,飯前1小時飲用,可增加食慾。 15、下痢——下痢次數多時酌量飲用,可獲改善。 16、牙痛牙周病——牙痛用磁化水淑口,牙周病用磁化水刷牙5天左右可改善。 17、外傷——塗傷口可止血收斂傷口,用磁化水濕布敷淤青,可解除。 園藝養魚方面 1、澆花、插花——可延長開花時間,水不發臭。令花木艷麗,無病蟲害; 2、育苗——孵豆牙,不發霉,發育快,營養衛生; 4、養魚——魚缸不長苔,魚無病害,存活率高。 美容方面 1、洗臉——皮膚細嫩,防止黑斑、雀班及皮膚老化; 2、黑眼圈——長期飲用,約一個月可漸消除。 3、洗澡——可預防各種皮膚疾病,更可使皮膚細胞活化,永葆青春; 4、防日曬——戶外活動,塗抹磁化水,可降低日曬傷害。 5、護發——磁化水洗發,可預防頭皮癢、頭皮屑、頭發烏黑柔順。 烹飪方面 1、煮飯——香甜可口,不酸敗。 2、煮麵——可使面條更香,更軟、更具有彈性、不粘連,煮餃子不粘。 3、煮湯——可使各種菜餚保持原味,更鮮美。 4、煮蛋——蛋殼易剝,蛋味更香,若蛋味破了,蛋白不溢出。 5、煮蚵——蚵或海產浸泡後再煮,飽滿不收縮。 沖泡方面 1、咖啡——更濃香,可長時間保持香味,消除刺激性; 2、沏茶——可防止丹寧溢出,使茶味更甘醇,不澀苦,冷後仍好喝; 3、沖泡奶粉——可完全溶解,不容易酸敗,更可口。 4、品酒——劣酒加1/10磁化水,可變醇酒,不易醉。用酒和香煙接近磁化水片刻,可使煙、酒更醇、更香。 磁化水並非有益無害 近幾年市面上興起飲用磁化水,因為磁化水對人體有諸多的保健作用,許多老年人也經常飲用,但天津市磁醫學專家通過對磁化水的制備及性能研究後指出:高齡骨質疏鬆者和腸胃功能紊亂者不宜飲用磁化水。 有關專家們就磁化作用水中結晶沉澱物的影響以及對水中鈣離子、飲用者血液中鈣離子的影響等進行研究,研究結果表明,強、中、弱3種不同強度的磁化場以及靜磁化場、動磁化場的不同處理方式,可產生不同的磁場生理效應,使磁化水對人體產生不同的影響,既能產生一定的醫療保健作用,也可能產生不利於健康的作用。 以靜磁化場、強磁化場處理的磁化水,有一定的軟化心腦血管的作用,動脈硬化和冠心病患者可酌量飲用;以靜磁化場處理的磁化水可對膽、腎結石的草酸鈣和碳酸鈣成分進行分離,具有一定的溶石排石作用,結石症患者飲用有益。但是,由於強磁化場處理的磁化水有促進鈣離子游離的作用和促進鈣結晶松動,所以高齡骨質疏鬆患者不宜飲用磁化水。此外,由於強磁場對大腸桿菌和酵母菌有抑製作用,腸胃功能紊亂者不宜飲用。
目前沒有任何證據表明飲用磁化水對人體有益。壞處主要是可以促進鈣結晶從而出現松動,對大腸桿菌和酵母菌有明顯的一些抑制。所謂磁化水就是水裡必須含有某些鐵磁性礦物質,純水是不可能磁化的;必須有強磁場,並且按一定的要求才能磁化水;磁化水有一定時效,有還原性。
壞處是有的,因為強磁化場處理的磁化水,有促進鈣離子游離的作用,因此可以促進鈣結晶從而出現松動的現象,所以高齡骨質疏鬆患者,是不宜飲用磁化水的。此外,由於強磁場對大腸桿菌和酵母菌有明顯的一些抑製作用,因此腸胃功能紊亂者不宜飲用。
⑥ 磁化水的原理
(註:以下內容無任何可靠科學文獻記載,且無可靠參考資料,可能系商業目的編撰,切勿輕信)
磁化只是單純的物理過程,不是軟化過程。一般認為水系統進行磁處理主要是加快了溶液內部的結晶作用,從而使鹽類在受熱面上的直接結晶和堅硬沉積大大減少,起到防垢的作用。研究表明,磁場的阻垢效果同磁場強度、溶液過飽和度、流速及溶液中各種離子等均有密切的關系。另外,還有一種說法認為磁處理改變了水本身的結構,從而改變了一些性狀。從這兩方面同時考慮,主要有以下的幾個假設和推斷。
⑴洛侖茲力作用:水與磁流的相互移動,能夠產生感應電流,在洛侖茲力的作用下,弱極性的水分子和其他雜質的帶電離子作反向運動。該過程中,正負離子或顆粒相互碰撞形成一定數量的「離子締合體」,這種締合體具有足夠的穩定性,在水中形成了大量的結晶核心,以這些晶體為核心的懸浮顆粒可以穩定的存在於水中。
⑵極化作用:磁場的極化作用使鹽類的結晶成分發生了變化。微粒子極性增強,凝聚力減弱,使水中原有的較長的締合分子鏈被截斷為較短的締合分子鏈和帶電離子的變形,破壞了離子間的靜電吸引力,改變了結晶條件。形成分散的穩定小晶體。
⑶磁滯效應:磁場引起水中鹽類分子或離子的磁性力偶的磁滯效應,因而改變了鹽類在水中的溶解性,同時使鹽類分子相互間的親和性(結晶性)消失,防止大晶體的結晶。
⑷磁力矩重新取向:在一定基團反應中,磁場影響在基團中成對的磁力矩重新取向,通過這樣的中間機理而影響其他化學反應。反應動力學發生了變化,反應結果中新得到的產品間的比例關系也發生了變化。
⑸氫鍵變形:磁場對水的偶極分子發生定向極化作用後,電子雲會發生改變,造成氫鍵的彎曲和局部短裂,使單個水分子的數量增多。這些水分子占據了溶液的各個空隙,能抑制晶體形成。並使水的整體性能發生變化。
⑹活化能改變:磁場的的影響與系統的轉化有聯系。雖然水在磁化時獲得的能量很少,但在系統中開始和終結之間存在一個「能障」為克服這種能障必須向系統輸送相應的能量以觸發活化能。磁場短時間的作用起著「催化」水系活化能改變的作用,最終導致整個系統性質的變化。
磁化處理對水體生物效應的影響
⒈磁化處理對藻類初級生產能力的影響及機理。
實驗表明,經過磁化的水體中藻類的生產能力明顯高於沒有處理的水體中的藻類。
藻類屬於光合自養型微生物,磁化處理引起其光合作用的生物效應,可以從以下幾個方面進行解釋。第一,光合自養微生物在無機環境中吸收無機鹽,利用光能同化CO2和H2O合成自身物質。而水體磁化可以使BOD,COD降低,使部分有機物礦化,礦化程度高,有利於藻類的生長。第二,磁化處理導致水體的光學性質發生變化,經過磁化處理的水比未處理的水對光的吸收率高30%,水體透光性的改善,保證了光合自養生物的能源。這是磁化處理引起藻類迅速生長的原因之一。第三,磁化水的硬度、pH值、電導率都明顯的高於非磁化水,無機鹽在磁化水中可以較好的溶解,這有利於藻類對營養鹽類的吸收。第四,磁化處理後的污水,能引起生物膜滲透性的增加,從而改善了藻類對營養物質的吸收,促進藻類的生長和生產能力的增加。
⒉磁化處理對水中異養細菌總數的影響
異養型細菌是以有機物作為能源和碳源的一大類微生物,它的總數隨水中有機物濃度的升高而升高,所以水中異養菌總數可間接反映水中有機物的污染的程度及水的凈化程度。污水經過不同強度磁場的處理後,水中的細菌總數均明顯下降。其原因機理還沒有完全清楚,初步認為:第一,在磁場的直接作用下,引起水體BOD,COD的降低,使異養生物的能源和C素營養物質減少,導致水體異養菌的死亡速度大於增殖速度,於是出現負增長現象。第二,磁場力直接作用於細菌細胞內的水和酶,使酶鈍化或失活。所以污水磁化處理以後,不僅直接改善其耗養特性的作用,而且磁化後的水體具有新的生物特性。
磁化用於有機廢水的處理
有機廢水處理是當前污染治理的一個普遍問題,傳統方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧反應器法、氧化塘法等。前兩種方法是目前二級處理廠應用最廣泛的方法,其優點是技術比較成熟,運行穩定,出水可達允許排放標准,但缺點也很突出,基建投資大、運行費用高昂,尤其運行費之高,使許多單位望而生畏,無力負擔如此之高的運行費用,因此,常常對污水不加處理而直接排入江河湖海。淮河流域1994年發生的流域性污染災害,就是傳統污水處理模式費用太高所帶來的直接後果。為實現可持續性發展戰略,中國的國情要求我們必須開發一種投資少、效率高、運行費用低的污水處理技術。針對這一實際,我們在90 年代初,根據磁化水能改變水的一些物理特性,改善生物機能、促進生物生長、提高農業、水產產量和治療保健等經驗,開展磁化—人工生態系統方法處理和利用有機廢水的研究⑺,近10年的大量實驗研究和初步應用證明,這一方法是行之有效的,實際應用是成功的,有必要廣泛推廣,並在實用中進一步完善,以保持社會經濟可持續發展的良性循環。
⑴去除COD的效應與分析
在水中有氧的情況下,通過改變磁感應強度、水溫、磁化流速等對各種污水進行了一系列實驗,結果表明:水溫對污水瞬間通過磁化器直接去除COD沒有影響。磁化流速2.5m/s時最好,這時對形成核磁共振比較有利,磁化去除COD的能力較強。常溫下磁化流速2.5m/s左右,磁感應強度0.262~0.315T下,上述各類污水的COD直接去除率平均醫院污水為25.4%,印染廢水為21.2%,城鎮污水為16.4%(磁化流速為 2.5m/s時為20.0%)、橡膠業廢水為11.3%,造紙廢水為8.1%,葡萄糖水為17.8%,澱粉水為11.1%,氨水為8.1%。另外,為查明瞬間磁化直接使COD減少的原因,還對去離子水、自來水和城鎮污水磁化前後的溶解氧進行測試。常溫下磁化流速2.0m/s,最佳磁感應強度 0.315T,4組去離子水磁化前後的溶解氧濃度不變,磁處理對溶解氧無影響;,5組自來水磁化後溶解氧略有降低,平均減少4.1%;12組城鎮污水,磁化後溶解氧平均減少24.7%。這種瞬間磁化使污水有機物降解和溶解氧減少的現象,稱磁處理污水的直接效應。這一作用並非水中微生物酶引起的有機物分解,也非磁化使水中有機物分子的化學鍵斷裂,而是磁處理引起核磁共振激活了水中的溶解氧,促使部分有機物氧化分解。這可從三個方面來分析:一是上述實驗中,葡萄糖、水、澱粉水、氨水均為蒸餾水配製,其中沒有微生物,顯然瞬間磁化使污水COD降低並非微生物酶的作用;二是水和有機物分子的化學鍵斷裂,需要消耗相當大的能量,如水分子的氫鍵斷裂需4~6千卡/克分子的能量,如此之低的磁感應強度所提供的能量很小,無法使化學鍵斷裂;最後,B?帕特羅夫的實驗一定程度上證實了上述論斷,他使有溶解氧的水連續從感應磁場中通過,水中則產生5×10-5%的h2O2,這是一種很強的氧化劑,可使水中的有機物直接氧化分解。另外,我們還做了對污水多次連續反復磁化的實驗,如圖2,可見隨著磁化次數的增加,每次去除COD的比率急劇變小,並趨於水平。因此,將磁處理技術應用於實際時,應使磁處理器間水流有一段時間的恢復過程。經驗表明,水力滯留時間約2~3d以上為佳。
厭氧條件下磁化對提高水中有機物分解也有很好的效果,且更為顯著。我們取4組城鎮生活污水做實驗,溫度保持在40℃,最佳磁感應強度仍為 0.315~0.368T,厭氧培養10d測試COD,表明磁化使COD的去除率提高21%~28%,平均為24.5%。其效果即使肉眼也能清楚看出,但機理尚需進一步研究。
⑵水磁處理生態效應及間接凈化影響
外加磁場對生物影響稱生物磁效應,可分為生物分子效應、細胞效應、組織器官效應及整體效應,例如病毒為單純的大分子微生物、細菌、真菌基本上為單細胞微生物、原生動物、高等生物為不同功能器官所構成,其組織器官又為細胞組成。污水中生物種類繁多,構造與功能各異,它們通過某一強度的磁場時,受到的影響也很不相同。從整體上說,有些被抑制,甚至死亡;有些被激活,加快新陳代謝和生長,間接上提高了凈化污水的作用。對此,做了以下幾個方面的系列實驗和分析:(a)污水磁化具有很強的滅菌作用。磁感應強度0.315~0.420T下,磁化流速2.0~2.5m/s,3組水樣的情況基本一致,滅菌率為74%~81%。但連續反復磁化,滅菌率則提高不大,說明有些種類的菌群能夠抵禦磁場的作用,甚至激活其代謝能力,會更快地生長和降解有機物。磁化處理滅菌原因,可歸納為⑺:一是在磁場的直接作用下,引起BOD、COD降低,使異養微生物的能源和C素營養物質減少,導致水體異養菌死亡速度大於增殖速度,於是出現負增長現象,二是磁場力直接作用於細菌細胞內的水和酶,使酶鈍化或失活。而BOD數值的降低是細菌總數減少的反映,一方面在外加磁場直接作用下,BOD隨COD指標的降低而降低,另一方面,在外加磁場作用下,水體中功能微生物(以細菌為主)受到影響,一部分細菌適應能力強,生命代謝活動不受到干擾,或者雖受到干擾但經過一定時間後可以恢復到正常狀態,這部分細菌以更強的適應能力生存下去,大部分細菌受到外界磁場作用下,由於體內外水的理化性質的變化(如電導率、表面張力等)以及酶的鈍化、失活,不能適應而發生死亡現象,功能細菌數目的急劇減少,造成了BOD指標的降低,因此認為磁處理後BOD降低是水中細菌總數減少的反映。綜上所述,可以得出這樣一種認識,外界磁場作用於微生物,對微生物的影響存在有害的一面,也存在有利的一面。磁處理具有殺菌效果,當磁場強度加大到2100GS(4A)以上,可以使70%以上的細菌死亡。施加磁場可以看作微生物生存環境的突發改變,能夠經得起周圍環境及體內離子、電子傳遞速度變化的細菌繼續生存下來並且維持正常的生命代謝活動,這部分細菌具有更強的適應能力,或者說具有更強的生物活性。(b)活性污泥磁化會明顯提高其活性,從而增強污水的處理效率。我們取7組活性污泥,在37℃恆溫下觀測不同磁強處理後的甲基蘭脫色時間,表明0.367T下脫色時間由無磁化的29h減少至24h,污泥活性增強17%,原因就在於磁化後生存下來的微生物有更大的增殖和代謝能力。為證明這一論斷,又取3組造紙中段廢水稀釋水樣,分別在不磁化和磁化處理後標准溫度下培養,測得它們的BOD5,後者均比前者高,平均高13%,可見磁處理既有滅菌作用,也有激活某些功能微生物的作用,並加速有機物的降解。
(c)磁化使藻類光合作用大大增強,顯著地提高了水中的溶解氧。常溫下取2組同樣的污水實驗,3天後磁化水中綠藻生長旺盛,非磁化水幾乎看不到藻類。另外,又取3組生活污水用明暗瓶對比實驗磁處理對藻類產氧能力的影響,都表明磁感應強度0.367T時污水的藻類產氧能力最高,比非磁化的平均高出1.1倍,按藻類固炭生產力與產氧能力的關系推算,藻類的生產力也將提高1.1倍,這與農業上磁化水使作物顯著增產和大大提高種子的發芽率的結論一致。其原因主要是:①磁化污水使有機物分解加快,為藻類生長提供了充足的C,N,p等營養物;②磁化使生物膜滲透性增加,給藻類吸收營養元素創造了有利條件;③磁化使水的透光性增強,為藻類光合作用提供了更好的光能。水中溶解氧的增加,又促進了水中微生物的生長和有機物分解,二者相互促進,導致有機廢水加速分解。
(d)污水磁化可促進高等水生生物生長,有利於污染物的去除。我們以泥鰍做實驗,在3個水桶(10L)中,1個未磁化,2個被磁化,磁強分別為0.03T和0.25T,分別放養1.5kg的泥鰍,其他條件相同,3個月後所有磁化的水中泥鰍產量均高於未磁化的,平均產量提高 15%~20%。另外,還對泥鰍的耐污能力和同化COD進行實驗,表明未磁化水桶中放養的50條泥鰍到第5天時全部死去,磁化的水桶中的50條在第7天時還有23條存活下來。由於高等水生動物通過食物鏈使有機物分解轉化,間接上提高了污水的凈化能力3組水樣測定7天後的COD,表明被磁化且養有泥鰍的2、 3號水桶的COD去除率比無磁化、無泥鰍的提高20%),並使之以更高的速度轉化為對人類有用的產物,變廢為寶,防止了二次污染。⑶磁化—人工生態系統方法凈化污水應用實例
如圖2,1980年在原污水站基礎上,建成了一個磁化—人工生態處理系統工程,主要由二級磁化和3個生態池組成。該處理系統有效佔地面積770m2,平均日處理醫院生活污水和病房污水700t。污水直接排入預沉調節生態池,水力滯留時間約4.0h,經水泵提升和一級磁化,進入放養大量魚類的生態轉化池,水力滯留2.0~2.5d,再次磁化並自流到設有許多垂直生態濾管的金魚池,滯留時間2.5~3.0d,通過生態濾管集中後排出,出水達三級地面水標准,供醫院綠化和清洗之用。該站運用多年來,僅1994年在預沉池排過一次池污,且數量不多,足見污染物降解轉化率之高。該系統中:①預沉調節生態池面積180m2,平均水深1.1~2.5m,為兼氧池,池面風眼蓮覆蓋,吸收污水分解的N,p等營養鹽;②生態轉化池,直徑25m,由中心園池、環形復氧溝、環形外池組成,接納來自預沉池並進行一級磁化的污水,池中放養數萬尾羅非魚,吞食大量生長的菌、藻及原生動物,使水體快速凈化,並流入中心園池;③生態濾池100m2,平均水深2.3m,其中放養約6萬條金魚和布設許多生態濾管,接納中心園池流來並經二級磁化的水流,繼續生態轉化後經生態濾管過濾後排放,完成整個凈化過程。該系統對BOD(BiologicalOxygendemand),COD,N,p去除率全年平均分別為 89.9%,87.6%,69.6%和73.6%。該系統工程基建總投資27萬元,摺合日處理污水1t/d的基建投資單價為386元;年運行費用7500 元,摺合處理污水1t/d的年運行單價10.7元,遠低於表1所列的常規二級處理的投資單價和運行單價。不僅如此,由於污水處理過程中的牛蛙、金魚、羅非魚、中葯材、葡萄等收入,每年還可收益1.8萬元,比年運行費還多出1.0萬元,形成污水處理過程的負投入。該法由於生態處理中的磁化效應,大大加速和提高了污染物轉化速度和效率,且變廢為寶,使之成為投資少、佔地小、效率高、運行費用低、無二次污染,並有一定產出收益的污水處理新途徑。⑷結論
磁處理廣泛應用於農業、醫學、養殖、工業等諸多領域,尤其生命科學。基於這些經驗,我們提出將磁處理技術與人工生態系統相結合應用於有機廢水的凈化處理,並著重對磁處理問題開展了一系列的實驗分析和實際應用,從中獲得一些有益的認識。
(a)有機廢水磁處理,在水體有氧條件下,污水瞬間通過合適的磁場(0.315~0.368T)後,視水質成分的差異,可直接去除 COD8%~25%,且不受水溫影響,但連續反復磁化,每次的去除率會隨磁化次數急劇下降。實際應用初步表明,磁處理器相隔的水力滯留時間以2~3d為宜。磁處理直接去除COD的原因,是污水被磁化中產生的h2O2等強氧化劑所致,並非生物酶作用或有機物分子結合鍵直接斷裂的結果。
(b)厭氧條件下,污水磁化對COD降解也很顯著,實驗表明,水溫40℃在上述適宜磁場下,可使COD的去除率比不磁化的提高 21%~28%,但其機理尚需進一步研究。
(c)污水磁化,直接滅菌率可達70%~80%(可能是形體很小的病毒、細菌等),但不能使所有的微生物死亡,尤其功能微生物,生存下來的還會被激活,以更大的活力提高污水凈化能力(初步實驗約17%)。
(d)磁處理的污水,有利於菌藻系統生長和光合作用,可使水體產氧率和藻類(綠藻)生產力增加一倍之多,從而促進生物鏈對污水的凈化作用。
(e)磁處理宜與人工生態系統聯合使用,上述污水處理站就是這一結合的成功範例,處理效率高,運行費用低,污水資源化和變廢為寶,為可持續發展和推廣展示了廣闊的應用前景。
5.磁化效應在含酚廢水處理中的應用
由於各工廠含酚廢水的具體生成過程千差萬別,其組成和性質各不相同,並非任一處理方法都適用,需相應地根據實際情況尋求和採取有效的治理方法和技術。由於磁化效應能夠改善混凝效果和促進化學反應⑻,所以採取先將含酚廢水經過微弱磁場的磁化後,再運用絮凝氧化法進行處理會提高其處理的效果。含酚廢水在經過微弱磁場的磁化作用後,再運用絮凝氧化法處理,處理效果與未經磁化的廢水相比略有差別,而且隨著磁化條件的改變存在不同的變化規律。
主要結論有:
廢水經磁化後,與未經磁化相比絮凝效果和氧化處理大都有不同程度的提高。相對而言,較小的磁化流量對提高絮凝沉澱處理效果有利,而較大的磁化流速有利於獲得較高的氧化去酚率。增加廢水的磁化次數能夠使絮凝去酚率略有提高,對氧化去酚率的增加不很明顯。一般地可使廢水經過3~4個磁化器即可。無論磁化與否,氧化去酚率均隨著氧化劑ClO2使用量的增加而提高。但廢水比較高的流速經磁化後,在相同的氧化量條件下,其氧化去酚率均比未磁化的要高。這有利於減少氧化劑消耗量和處理費用,而不影響總處理效果。磁化效應能夠改變水的微觀狀態和結構從而影響其物理、化學性質。在適當的條件下可以明顯改善污水的處理效果。因此將磁化技術和工業廢水處理過程相結合的新處理手段值得進行研究和推廣應用。
6.磁化在的Fe3O4吸附溶液中的鉻的應用
關於Fe3O4吸附陰離子的機理已有研究,Fe3O4在水中由於水解呈正電性,對陰離子的的吸附平衡可以用形式與Langmuir 等溫式相類似的的函數關系式描述,但吸附很難得到最大值。將Fe3O4粉末和磁性介質置於磁場中,磁化Fe3O4粉末聚集在具有磁力線密度不等的磁束的磁性介質附近,導致磁化的Fe3O4對Cr6+產生了磁力,通過提高磁場強度,增大Fe3O4的磁力,從而增加對Cr6+吸附量。但另一方面,在磁化 Fe3O4的表面吸附量的增加,因為被吸附的粒子電性相同,斥力增大,抵消了一部分磁力,造成了在較小的磁場強度下,吸附質增大到一定程度後,吸附量反而下降。由此可見,在磁場作用下,磁化的Fe3O4表面的吸附量是磁力和電性斥力作用的結果,並形成多分子吸附。
7.結論
通過以上的分析表明,磁化水技術不僅在水循環系統的除垢去垢領域有著重要的作用,而且磁場水處理技術還在廢水處理方面有很好的效用,廢水經過磁化後再進行生物和物理方法進行處理得到的效果,明顯好於沒有經過磁化的廢水。這主要是因為磁化後的水性質發生了變化,從而導致了微生物生長條件,絮凝條件的變化。但並不是磁場強度越大效果越好,他們都有一個相對的高效范圍,其機理尚需進一步研究。相信隨著對其不斷的研究,磁化水在廢水處理領域中必將具有更廣闊的應用前景。
⑦ 磁化在我們身邊的應用舉出兩例
磁化水是一種被磁場磁化了的水。讓普通水以一定流速,沿著與磁力線垂直的方向,通過一定強度的磁場,普通水就會變成磁化水。磁化水有種種神奇的效能,在工業、農業和醫學等領域有廣泛的應用。 在工業上,人們最初只是用磁場處理少量的鍋爐用水,以減少水垢。現在磁化水已被廣泛用於各種高溫爐的冷卻系統,對於提高冷卻效率、延長爐子壽命起了很重要的作用。許多化工廠用磁化水加快化學反應速度,提高產量。建築行業用磁化水攪拌混凝土,大大提高了混凝土強度。紡織廠用磁化水褪漿,印染廠用磁化水調色,都取得了很好的經濟效益。
在農業上,用磁化水浸種育秧,能使種子出芽快,發芽率高,幼苗具有株高、莖粗、根長等優點;用磁化水灌田,可使土質疏鬆,加快有機肥分解,刺激農作物生長。通過實踐人們發現,常澆磁化水的大豆、玉米等農作物和蘿卜、黃瓜等蔬菜,產量可提高10~45%,水稻、小麥、油菜等作物可增產11~18%。此外,有些畜牧場用磁化水喂養家禽家畜,可使禽畜疾病減少、增重快。
在醫學上,磁化水不僅可以殺死多種細菌和病毒,還能治療多種疾病。例如磁化水對治療各種結石病症(膽結石、膀胱結石、腎結石等)、胃病、高血壓、糖尿病及感冒等均有療效。對於沒病的人來說,常飲磁化水還能起到防病健身的作用。
在日常生活中,用經過磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗得更干凈。有趣的是,不用洗衣粉而單用磁化水洗衣,洗滌效果也很令人滿意。
⑧ 廢水處理新技術:磁分離法
環保是人類生存發展歷程中的一個極為重要的主題。地球上的陸地面積約佔地球表面積的30%,海洋面積約佔地球表面積的70%,而其中的淡水量僅為地球總水量的2.5%左右。面對這種境況,節約用水和廢水處理就變得刻不容緩。
一般來說,處理廢水,採用電解、化學沉澱、吸附等方法進行處理,有時為了在自來水中消毒,還參雜了氯氣。不管是採用化學法還是生物法,都會出現成本過高或者凈化不徹底等問題,那麼是否能夠尋找到一種既高效又節能環保的方法來處理廢水呢?就目前而言,作為廢水處理的一個研究熱點——強磁分離法來處理廢水是很有效。那麼,什麼是磁分離法?它的原理是怎樣的?它能夠凈化廢水到何種程度?
⑨ 超磁分離技術可以取代污水處理哪個工藝段
磁分離利用廢水中雜質顆粒的磁性進行分離,對於水中非磁性或弱磁性的顆粒,利用磁內性接種技容術可使它們具有磁性。藉助外力磁場的作用,將廢水中有磁性的懸浮固體分離出來,從而達到凈化水的目的。
與沉降、過濾等常規方法相比較,磁力分離法具有處理能力大、效率高、能量消耗少、設備
簡單緊湊等一系列優點。山東博斯達環保 為您解答,謝謝
⑩ 鐵尾礦的磁鐵礦在廢水處理中的應用
北京科技大學的王化軍教授從2004年在上海沃山重工的支持下開始研究將磁鐵礦作為一種載體,應用於三相流化床中,用於生活污水的處理,現已在研究中取得較好的成果。
磁鐵礦作為載體應用於三相流化床的優勢:(一)磁鐵礦粒度小、比表面積大,因而能夠提供較大的生物密度,有利於廢水的降解處理;(二)通過外加磁場可以控制載體的運動,使其不易流失,不需要經常性補給;(三)載體本身具有磁性,可以通過磁選機快速有效地實現泥水分離,同時便於脫膜和再生;(四)磁鐵礦資源豐富,價廉易得。
楊躍軍等人研究表明,磁鐵礦三相生物流化床利用活性污泥掛膜簡單、快速,在原水水溫25℃左右、pH=7條件下。12天可以使生物膜生長成熟;進水COD為400mg/L的生活污水,在水流停留時間2小時、充氣量0.3m3/h、迴流比70%(無三相分離器)、0.043~0.075mm磁鐵礦添加量55g/L,磁鐵礦三相生物流化床處理生活污水出水COD為20mg/L,COD去除率達到95%,單位容積負荷是普通活性污泥法的2.5倍。
其主要的缺陷在於磁鐵礦密度大,不易流化。因此,北京科技大學在磁鐵礦表麵包覆一層苯乙烯/丙烯酸丁酯應用於生物流化床,保留了載體的磁性,降低了載體的密度,且對生物膜無毒無害。採用包覆過的載體,流化床的氣-水比大大降低,達到了節約能耗的目的。但是磁鐵礦包覆又提高了磁鐵礦作為載體的成本。