① 污水治理新兴技术包括哪些
污水处理新技术包括膜分离、磁处理和高级氧化技术。其中膜分离技术是近年发展迅速,应用广泛的高新技术,应用于各个行业,它主要是根据膜的选择透过性来对污水进行分离,分级,提纯和富集。但是膜容易形成附着层,使得膜通量显著降低,因此,寻求廉价易得,易清洗的膜组件,是当前解决膜技术缺陷的关键。磁分离技术应用于污水处理,可以算得上是一门新兴的技术,磁分离是物理方法,利用磁力把废水中有磁性的悬浮颗粒与废水分离,它具有很多优点,占地面积小,只需要一般沉淀池的5%,可处理废水种类特别多,处理后污泥含水率低,易脱水。高级氧化技术主要包括Fenton类氧化法,电化学法,光化学氧化法,光催化氧化法,声化学氧化法和臭氧化法。氧化技术已经在制药废水、印染废水、工业废水和杀菌消毒方面得到一定的应用。
生物法在污水处理中占据至关重要的一步。然而,微生物生长及代谢对污水环境有一定的限制和要求,市面上现有一些可以检测水质生物毒性的仪器,可以实现对水质的初步分析,判断水质是否对微生物生长有毒性作用,指导环保技术人员对水质进行调整,从而可以保证微生物生长和代谢的环境,达到提高微生物作用效果的作用。
② 工厂的污水怎么处理
化工厂污水处理方法主要有:
物理法(包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。)
化学法(化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法、)
生化法(活性污泥法、SBR法、接触氧化工艺、升流厌氧污泥床法等)
物理化学法(吸附法、萃取法、膜吸法等)
化工厂污水处理方法:1.化学方法处理
化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。化学混凝法作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质,通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用,使胶体脱稳形成沉淀而去除。混凝法不但可以去除废水中的粒径为1O~10mm的细小悬浮颗粒,而且还能去除色度,微生物以及有机物等。该方法受pH值、水温、水质、水量等变化影响大,对某些可溶性好的有机、无机物质去除率低;化学氧化法通常是以氧化剂对化工污水中的有机污染物进行氧化去除的方法。废水经过化学氧化还原,可使废水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质,从而达到废水净化的目的。常用的有空气氧化,氯氧化和臭氧化法。空气氧化因其氧化能力弱,主要用于含还原性较强物质的废水处理,Cl是普通使用的氧化剂,主要用在含酚、含氰等有机废水的处理上,用臭氧处理废水,氧化能力强,无二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法,其水处理效果好,但是能耗大,成本高,不适合处理水量大和浓度相对低的化工污水;电化学氧化法是在电解槽中,废水中的有机污染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除,废水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外,水中的Cl-,OH-等也可在阳极放电而生成Cl2和氧而间接地氧化破坏污染物。实际上,为了强化阳极的氧化作用,减少电解槽的内阻,往往在废水电解槽中加一些氯化钠,进行所谓的电氯化,NaCl投加后在阳极可生成氯和次氯酸根,对水中的无机物和有机物也有较强的氧化作用。近年来在电氧化和电还原方面发现了一些新型电极材料,取得了一定成效,但仍存在能耗大、成本高,及存在副反应等问题。
化工厂污水处理方法2.物理处理法
化工污水常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质,主要是降低水中的悬浮物,在化工污水的过滤处理中,常用扳框过滤机和微孔过滤机,微孔管由聚乙烯制成,孔径大小可以进行调节,调换较方便;重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能,在重力场的作用下自然沉降作用,以达到固液分离的一种过程;气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性。
化工厂污水处理方法3.光催化氧化技术
光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的Feton体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。
所谓光化学反应,就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中,光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。 80年代初,开始研究光化学应用于环境保护,其中光化学降解治理污染尤受重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料,同时结合一定能量的光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子空穴作用,产生•OH等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,最终生成CO2、H2O及其它离子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。与无催化剂的光化学降解相比,光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。具体参见相关技术文档。
化工厂污水处理方法4.超声波技术
超声波技术,是通过控制超声波的频率和饱和气体,降解分离有机物质。
功率超声的空化效应为降解水中有害有机物提供了独特的物理化学环境从而导致超声波污水处理目的的实现。超声空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键。在水溶液中,空化泡崩溃产生氢氧基和氢基,同有机物发生氧化反应。空化独特的物理化学环境开辟了新的化学反应途径,骤增化学反应速度,对有机物有很强的降解能力,经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子、水、二氧化碳或有机酸等无毒或低毒的物质。
化工厂污水处理方法5.磁分离法
磁分离法,是通过向化工污水中投加磁种和混凝剂,利用磁种的剩磁,在混凝剂同时作用下,使颗粒相互吸引而聚结长大,加速悬浮物的分离,然后用磁分离器除去有机污染物,国外高梯度磁分离技术已从实验室走向应用。
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—磁分离法。利用磁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。
废水高梯度磁分离处理法是废水物理处理法之一种。利用磁场中磁化基质的感应磁场和高梯度磁场所产生的磁力从废水中分离出颗粒状污染物或提取有用物质的方法。磁分离器可分为永磁分离器和电磁分离器两类,每类又有间歇式和连续式之分。高梯度磁分离技术用于处理废水中磁性物质,具有工艺简便、设备紧凑、效率高、速度快、成本低等优点。
③ 水处理磁粉产品优势是什么
水处理磁粉产品的优势如下:
①处理时间短、速度快、处理量大,磁盘瞬间产生大于重力 640 倍的磁力,处理效率高,流程短,总的处理时间大约3 min,可多台并联运行,满足大流量处理要求;
②占地少,出水稳定,占地面积约为传统絮凝沉淀的1/5-1/10,混凝时间1min,絮凝时间2min,过水平均流速320m/h
③排泥浓度高,磁盘直接强磁吸附污泥,连续打捞提升出水面,通过卸渣系统得到高浓度污泥;
④采用微磁絮凝技术,投加药量少,且磁粉循环利用率高,运行费用低.
补充磁粉的工艺原理如下图所示:
④ 污水处理用磁粉有什么作用
在传统沉淀中加入水处理稀土磁粉(磁种),利用磁粉对污染物进行吸附,在版混合与絮凝过程中形成致密权的絮凝体,将微细颗粒悬浮物SS、TP、重金属、细菌等包覆于絮团中,加快絮体沉降速度,增加其表面负荷,降低澄清池水力停留时间,进而去除。
超磁分离水处理技术是目前应用于水处理的一种新工艺,其净化原理是依靠稀土永磁材料所产生的高强磁场,通过投加水处理稀土磁粉(磁种)、PAC、PAM,在强磁场力的作用下对赋磁性水体悬浮物进行快速分离,其泥水分离的原理是机械力(超强磁力),从根本上有别于传统的泥水分离。超磁分离水处理技术因其分离速度快,大大地缩短了水力停留时间,为工程设施占地面积的缩小提供了可能。
⑤ 水被磁化的好处
磁化水是一种被磁场磁化了的水,让普通的水以一定的流速,沿着与磁力线垂直的方向,通过一定强度的磁场,普通水就会变成磁化水,在美容、工业、农业和医学领域有广泛的应用。
经磁场处理的磁化水可对胆、肾结石的草酸钙和碳酸钙成分进行分离,具有一定的溶石排石作用,结石症患者饮用有益。但是,由于强磁场磁化水有促进钙离子游离作用和促进钙结晶松动,高龄骨质疏松者便不宜饮用这种磁化水。
益处 1、香港脚——加温到38℃,浸泡10天左右可改善(加少许洗衣粉更佳); 2、富贵手——加温到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、高血压、痛风、肝病、偏头痛、生理病、腰酸背痛、结石,长期饮用磁化水,可获取改善; 6、过敏症——饮用及洗澡,改善迅速; 7、皮肤病——湿疹、汗疹、蚊虫咬伤,磁化涂抹患处,使症状迅速改善; 8、酒醉——饮酒后,三杯磁化水解酒迅速; 9、口腔疾病——口腔炎、喉咙痛、牙痛,饮用及漱口,可减轻症状或痊愈; 10、疲劳——每天引用磁化水,可提神解劳,改善睡眠品质; 11、吸烟——香烟接近磁化水片刻,即可减少焦油及尼古丁的危害; 12、眼睛——揉洗眼睛舒适明亮,预防一般性眼疾。 13、减肥——每天空腹饮用2000cc,可渐苗条健康。 14、胃病——空腹或疼痛时饮用,可获改善,并渐痊愈,食欲不振,饭前1小时饮用,可增加食欲。 15、下痢——下痢次数多时酌量饮用,可获改善。 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、外伤——涂伤口可止血收敛伤口,用磁化水湿布敷淤青,可解除。 园艺养鱼方面 1、浇花、插花——可延长开花时间,水不发臭。令花木艳丽,无病虫害; 2、育苗——孵豆牙,不发霉,发育快,营养卫生; 4、养鱼——鱼缸不长苔,鱼无病害,存活率高。 美容方面 1、洗脸——皮肤细嫩,防止黑斑、雀班及皮肤老化; 2、黑眼圈——长期饮用,约一个月可渐消除。 3、洗澡——可预防各种皮肤疾病,更可使皮肤细胞活化,永葆青春; 4、防日晒——户外活动,涂抹磁化水,可降低日晒伤害。 5、护发——磁化水洗发,可预防头皮痒、头皮屑、头发乌黑柔顺。 烹饪方面 1、煮饭——香甜可口,不酸败。 2、煮面——可使面条更香,更软、更具有弹性、不粘连,煮饺子不粘。 3、煮汤——可使各种菜肴保持原味,更鲜美。 4、煮蛋——蛋壳易剥,蛋味更香,若蛋味破了,蛋白不溢出。 5、煮蚵——蚵或海产浸泡后再煮,饱满不收缩。 冲泡方面 1、咖啡——更浓香,可长时间保持香味,消除刺激性; 2、沏茶——可防止丹宁溢出,使茶味更甘醇,不涩苦,冷后仍好喝; 3、冲泡奶粉——可完全溶解,不容易酸败,更可口。 4、品酒——劣酒加1/10磁化水,可变醇酒,不易醉。用酒和香烟接近磁化水片刻,可使烟、酒更醇、更香。 磁化水并非有益无害 近几年市面上兴起饮用磁化水,因为磁化水对人体有诸多的保健作用,许多老年人也经常饮用,但天津市磁医学专家通过对磁化水的制备及性能研究后指出:高龄骨质疏松者和肠胃功能紊乱者不宜饮用磁化水。 有关专家们就磁化作用水中结晶沉淀物的影响以及对水中钙离子、饮用者血液中钙离子的影响等进行研究,研究结果表明,强、中、弱3种不同强度的磁化场以及静磁化场、动磁化场的不同处理方式,可产生不同的磁场生理效应,使磁化水对人体产生不同的影响,既能产生一定的医疗保健作用,也可能产生不利于健康的作用。 以静磁化场、强磁化场处理的磁化水,有一定的软化心脑血管的作用,动脉硬化和冠心病患者可酌量饮用;以静磁化场处理的磁化水可对胆、肾结石的草酸钙和碳酸钙成分进行分离,具有一定的溶石排石作用,结石症患者饮用有益。但是,由于强磁化场处理的磁化水有促进钙离子游离的作用和促进钙结晶松动,所以高龄骨质疏松患者不宜饮用磁化水。此外,由于强磁场对大肠杆菌和酵母菌有抑制作用,肠胃功能紊乱者不宜饮用。
目前没有任何证据表明饮用磁化水对人体有益。坏处主要是可以促进钙结晶从而出现松动,对大肠杆菌和酵母菌有明显的一些抑制。所谓磁化水就是水里必须含有某些铁磁性矿物质,纯水是不可能磁化的;必须有强磁场,并且按一定的要求才能磁化水;磁化水有一定时效,有还原性。
坏处是有的,因为强磁化场处理的磁化水,有促进钙离子游离的作用,因此可以促进钙结晶从而出现松动的现象,所以高龄骨质疏松患者,是不宜饮用磁化水的。此外,由于强磁场对大肠杆菌和酵母菌有明显的一些抑制作用,因此肠胃功能紊乱者不宜饮用。
⑥ 磁化水的原理
(注:以下内容无任何可靠科学文献记载,且无可靠参考资料,可能系商业目的编撰,切勿轻信)
磁化只是单纯的物理过程,不是软化过程。一般认为水系统进行磁处理主要是加快了溶液内部的结晶作用,从而使盐类在受热面上的直接结晶和坚硬沉积大大减少,起到防垢的作用。研究表明,磁场的阻垢效果同磁场强度、溶液过饱和度、流速及溶液中各种离子等均有密切的关系。另外,还有一种说法认为磁处理改变了水本身的结构,从而改变了一些性状。从这两方面同时考虑,主要有以下的几个假设和推断。
⑴洛仑兹力作用:水与磁流的相互移动,能够产生感应电流,在洛仑兹力的作用下,弱极性的水分子和其他杂质的带电离子作反向运动。该过程中,正负离子或颗粒相互碰撞形成一定数量的“离子缔合体”,这种缔合体具有足够的稳定性,在水中形成了大量的结晶核心,以这些晶体为核心的悬浮颗粒可以稳定的存在于水中。
⑵极化作用:磁场的极化作用使盐类的结晶成分发生了变化。微粒子极性增强,凝聚力减弱,使水中原有的较长的缔合分子链被截断为较短的缔合分子链和带电离子的变形,破坏了离子间的静电吸引力,改变了结晶条件。形成分散的稳定小晶体。
⑶磁滞效应:磁场引起水中盐类分子或离子的磁性力偶的磁滞效应,因而改变了盐类在水中的溶解性,同时使盐类分子相互间的亲和性(结晶性)消失,防止大晶体的结晶。
⑷磁力矩重新取向:在一定基团反应中,磁场影响在基团中成对的磁力矩重新取向,通过这样的中间机理而影响其他化学反应。反应动力学发生了变化,反应结果中新得到的产品间的比例关系也发生了变化。
⑸氢键变形:磁场对水的偶极分子发生定向极化作用后,电子云会发生改变,造成氢键的弯曲和局部短裂,使单个水分子的数量增多。这些水分子占据了溶液的各个空隙,能抑制晶体形成。并使水的整体性能发生变化。
⑹活化能改变:磁场的的影响与系统的转化有联系。虽然水在磁化时获得的能量很少,但在系统中开始和终结之间存在一个“能障”为克服这种能障必须向系统输送相应的能量以触发活化能。磁场短时间的作用起着“催化”水系活化能改变的作用,最终导致整个系统性质的变化。
磁化处理对水体生物效应的影响
⒈磁化处理对藻类初级生产能力的影响及机理。
实验表明,经过磁化的水体中藻类的生产能力明显高于没有处理的水体中的藻类。
藻类属于光合自养型微生物,磁化处理引起其光合作用的生物效应,可以从以下几个方面进行解释。第一,光合自养微生物在无机环境中吸收无机盐,利用光能同化CO2和H2O合成自身物质。而水体磁化可以使BOD,COD降低,使部分有机物矿化,矿化程度高,有利于藻类的生长。第二,磁化处理导致水体的光学性质发生变化,经过磁化处理的水比未处理的水对光的吸收率高30%,水体透光性的改善,保证了光合自养生物的能源。这是磁化处理引起藻类迅速生长的原因之一。第三,磁化水的硬度、pH值、电导率都明显的高于非磁化水,无机盐在磁化水中可以较好的溶解,这有利于藻类对营养盐类的吸收。第四,磁化处理后的污水,能引起生物膜渗透性的增加,从而改善了藻类对营养物质的吸收,促进藻类的生长和生产能力的增加。
⒉磁化处理对水中异养细菌总数的影响
异养型细菌是以有机物作为能源和碳源的一大类微生物,它的总数随水中有机物浓度的升高而升高,所以水中异养菌总数可间接反映水中有机物的污染的程度及水的净化程度。污水经过不同强度磁场的处理后,水中的细菌总数均明显下降。其原因机理还没有完全清楚,初步认为:第一,在磁场的直接作用下,引起水体BOD,COD的降低,使异养生物的能源和C素营养物质减少,导致水体异养菌的死亡速度大于增殖速度,于是出现负增长现象。第二,磁场力直接作用于细菌细胞内的水和酶,使酶钝化或失活。所以污水磁化处理以后,不仅直接改善其耗养特性的作用,而且磁化后的水体具有新的生物特性。
磁化用于有机废水的处理
有机废水处理是当前污染治理的一个普遍问题,传统方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧反应器法、氧化塘法等。前两种方法是目前二级处理厂应用最广泛的方法,其优点是技术比较成熟,运行稳定,出水可达允许排放标准,但缺点也很突出,基建投资大、运行费用高昂,尤其运行费之高,使许多单位望而生畏,无力负担如此之高的运行费用,因此,常常对污水不加处理而直接排入江河湖海。淮河流域1994年发生的流域性污染灾害,就是传统污水处理模式费用太高所带来的直接后果。为实现可持续性发展战略,中国的国情要求我们必须开发一种投资少、效率高、运行费用低的污水处理技术。针对这一实际,我们在90 年代初,根据磁化水能改变水的一些物理特性,改善生物机能、促进生物生长、提高农业、水产产量和治疗保健等经验,开展磁化—人工生态系统方法处理和利用有机废水的研究⑺,近10年的大量实验研究和初步应用证明,这一方法是行之有效的,实际应用是成功的,有必要广泛推广,并在实用中进一步完善,以保持社会经济可持续发展的良性循环。
⑴去除COD的效应与分析
在水中有氧的情况下,通过改变磁感应强度、水温、磁化流速等对各种污水进行了一系列实验,结果表明:水温对污水瞬间通过磁化器直接去除COD没有影响。磁化流速2.5m/s时最好,这时对形成核磁共振比较有利,磁化去除COD的能力较强。常温下磁化流速2.5m/s左右,磁感应强度0.262~0.315T下,上述各类污水的COD直接去除率平均医院污水为25.4%,印染废水为21.2%,城镇污水为16.4%(磁化流速为 2.5m/s时为20.0%)、橡胶业废水为11.3%,造纸废水为8.1%,葡萄糖水为17.8%,淀粉水为11.1%,氨水为8.1%。另外,为查明瞬间磁化直接使COD减少的原因,还对去离子水、自来水和城镇污水磁化前后的溶解氧进行测试。常温下磁化流速2.0m/s,最佳磁感应强度 0.315T,4组去离子水磁化前后的溶解氧浓度不变,磁处理对溶解氧无影响;,5组自来水磁化后溶解氧略有降低,平均减少4.1%;12组城镇污水,磁化后溶解氧平均减少24.7%。这种瞬间磁化使污水有机物降解和溶解氧减少的现象,称磁处理污水的直接效应。这一作用并非水中微生物酶引起的有机物分解,也非磁化使水中有机物分子的化学键断裂,而是磁处理引起核磁共振激活了水中的溶解氧,促使部分有机物氧化分解。这可从三个方面来分析:一是上述实验中,葡萄糖、水、淀粉水、氨水均为蒸馏水配制,其中没有微生物,显然瞬间磁化使污水COD降低并非微生物酶的作用;二是水和有机物分子的化学键断裂,需要消耗相当大的能量,如水分子的氢键断裂需4~6千卡/克分子的能量,如此之低的磁感应强度所提供的能量很小,无法使化学键断裂;最后,B?帕特罗夫的实验一定程度上证实了上述论断,他使有溶解氧的水连续从感应磁场中通过,水中则产生5×10-5%的h2O2,这是一种很强的氧化剂,可使水中的有机物直接氧化分解。另外,我们还做了对污水多次连续反复磁化的实验,如图2,可见随着磁化次数的增加,每次去除COD的比率急剧变小,并趋于水平。因此,将磁处理技术应用于实际时,应使磁处理器间水流有一段时间的恢复过程。经验表明,水力滞留时间约2~3d以上为佳。
厌氧条件下磁化对提高水中有机物分解也有很好的效果,且更为显著。我们取4组城镇生活污水做实验,温度保持在40℃,最佳磁感应强度仍为 0.315~0.368T,厌氧培养10d测试COD,表明磁化使COD的去除率提高21%~28%,平均为24.5%。其效果即使肉眼也能清楚看出,但机理尚需进一步研究。
⑵水磁处理生态效应及间接净化影响
外加磁场对生物影响称生物磁效应,可分为生物分子效应、细胞效应、组织器官效应及整体效应,例如病毒为单纯的大分子微生物、细菌、真菌基本上为单细胞微生物、原生动物、高等生物为不同功能器官所构成,其组织器官又为细胞组成。污水中生物种类繁多,构造与功能各异,它们通过某一强度的磁场时,受到的影响也很不相同。从整体上说,有些被抑制,甚至死亡;有些被激活,加快新陈代谢和生长,间接上提高了净化污水的作用。对此,做了以下几个方面的系列实验和分析:(a)污水磁化具有很强的灭菌作用。磁感应强度0.315~0.420T下,磁化流速2.0~2.5m/s,3组水样的情况基本一致,灭菌率为74%~81%。但连续反复磁化,灭菌率则提高不大,说明有些种类的菌群能够抵御磁场的作用,甚至激活其代谢能力,会更快地生长和降解有机物。磁化处理灭菌原因,可归纳为⑺:一是在磁场的直接作用下,引起BOD、COD降低,使异养微生物的能源和C素营养物质减少,导致水体异养菌死亡速度大于增殖速度,于是出现负增长现象,二是磁场力直接作用于细菌细胞内的水和酶,使酶钝化或失活。而BOD数值的降低是细菌总数减少的反映,一方面在外加磁场直接作用下,BOD随COD指标的降低而降低,另一方面,在外加磁场作用下,水体中功能微生物(以细菌为主)受到影响,一部分细菌适应能力强,生命代谢活动不受到干扰,或者虽受到干扰但经过一定时间后可以恢复到正常状态,这部分细菌以更强的适应能力生存下去,大部分细菌受到外界磁场作用下,由于体内外水的理化性质的变化(如电导率、表面张力等)以及酶的钝化、失活,不能适应而发生死亡现象,功能细菌数目的急剧减少,造成了BOD指标的降低,因此认为磁处理后BOD降低是水中细菌总数减少的反映。综上所述,可以得出这样一种认识,外界磁场作用于微生物,对微生物的影响存在有害的一面,也存在有利的一面。磁处理具有杀菌效果,当磁场强度加大到2100GS(4A)以上,可以使70%以上的细菌死亡。施加磁场可以看作微生物生存环境的突发改变,能够经得起周围环境及体内离子、电子传递速度变化的细菌继续生存下来并且维持正常的生命代谢活动,这部分细菌具有更强的适应能力,或者说具有更强的生物活性。(b)活性污泥磁化会明显提高其活性,从而增强污水的处理效率。我们取7组活性污泥,在37℃恒温下观测不同磁强处理后的甲基兰脱色时间,表明0.367T下脱色时间由无磁化的29h减少至24h,污泥活性增强17%,原因就在于磁化后生存下来的微生物有更大的增殖和代谢能力。为证明这一论断,又取3组造纸中段废水稀释水样,分别在不磁化和磁化处理后标准温度下培养,测得它们的BOD5,后者均比前者高,平均高13%,可见磁处理既有灭菌作用,也有激活某些功能微生物的作用,并加速有机物的降解。
(c)磁化使藻类光合作用大大增强,显著地提高了水中的溶解氧。常温下取2组同样的污水实验,3天后磁化水中绿藻生长旺盛,非磁化水几乎看不到藻类。另外,又取3组生活污水用明暗瓶对比实验磁处理对藻类产氧能力的影响,都表明磁感应强度0.367T时污水的藻类产氧能力最高,比非磁化的平均高出1.1倍,按藻类固炭生产力与产氧能力的关系推算,藻类的生产力也将提高1.1倍,这与农业上磁化水使作物显著增产和大大提高种子的发芽率的结论一致。其原因主要是:①磁化污水使有机物分解加快,为藻类生长提供了充足的C,N,p等营养物;②磁化使生物膜渗透性增加,给藻类吸收营养元素创造了有利条件;③磁化使水的透光性增强,为藻类光合作用提供了更好的光能。水中溶解氧的增加,又促进了水中微生物的生长和有机物分解,二者相互促进,导致有机废水加速分解。
(d)污水磁化可促进高等水生生物生长,有利于污染物的去除。我们以泥鳅做实验,在3个水桶(10L)中,1个未磁化,2个被磁化,磁强分别为0.03T和0.25T,分别放养1.5kg的泥鳅,其他条件相同,3个月后所有磁化的水中泥鳅产量均高于未磁化的,平均产量提高 15%~20%。另外,还对泥鳅的耐污能力和同化COD进行实验,表明未磁化水桶中放养的50条泥鳅到第5天时全部死去,磁化的水桶中的50条在第7天时还有23条存活下来。由于高等水生动物通过食物链使有机物分解转化,间接上提高了污水的净化能力3组水样测定7天后的COD,表明被磁化且养有泥鳅的2、 3号水桶的COD去除率比无磁化、无泥鳅的提高20%),并使之以更高的速度转化为对人类有用的产物,变废为宝,防止了二次污染。⑶磁化—人工生态系统方法净化污水应用实例
如图2,1980年在原污水站基础上,建成了一个磁化—人工生态处理系统工程,主要由二级磁化和3个生态池组成。该处理系统有效占地面积770m2,平均日处理医院生活污水和病房污水700t。污水直接排入预沉调节生态池,水力滞留时间约4.0h,经水泵提升和一级磁化,进入放养大量鱼类的生态转化池,水力滞留2.0~2.5d,再次磁化并自流到设有许多垂直生态滤管的金鱼池,滞留时间2.5~3.0d,通过生态滤管集中后排出,出水达三级地面水标准,供医院绿化和清洗之用。该站运用多年来,仅1994年在预沉池排过一次池污,且数量不多,足见污染物降解转化率之高。该系统中:①预沉调节生态池面积180m2,平均水深1.1~2.5m,为兼氧池,池面风眼莲覆盖,吸收污水分解的N,p等营养盐;②生态转化池,直径25m,由中心园池、环形复氧沟、环形外池组成,接纳来自预沉池并进行一级磁化的污水,池中放养数万尾罗非鱼,吞食大量生长的菌、藻及原生动物,使水体快速净化,并流入中心园池;③生态滤池100m2,平均水深2.3m,其中放养约6万条金鱼和布设许多生态滤管,接纳中心园池流来并经二级磁化的水流,继续生态转化后经生态滤管过滤后排放,完成整个净化过程。该系统对BOD(BiologicalOxygendemand),COD,N,p去除率全年平均分别为 89.9%,87.6%,69.6%和73.6%。该系统工程基建总投资27万元,折合日处理污水1t/d的基建投资单价为386元;年运行费用7500 元,折合处理污水1t/d的年运行单价10.7元,远低于表1所列的常规二级处理的投资单价和运行单价。不仅如此,由于污水处理过程中的牛蛙、金鱼、罗非鱼、中药材、葡萄等收入,每年还可收益1.8万元,比年运行费还多出1.0万元,形成污水处理过程的负投入。该法由于生态处理中的磁化效应,大大加速和提高了污染物转化速度和效率,且变废为宝,使之成为投资少、占地小、效率高、运行费用低、无二次污染,并有一定产出收益的污水处理新途径。⑷结论
磁处理广泛应用于农业、医学、养殖、工业等诸多领域,尤其生命科学。基于这些经验,我们提出将磁处理技术与人工生态系统相结合应用于有机废水的净化处理,并着重对磁处理问题开展了一系列的实验分析和实际应用,从中获得一些有益的认识。
(a)有机废水磁处理,在水体有氧条件下,污水瞬间通过合适的磁场(0.315~0.368T)后,视水质成分的差异,可直接去除 COD8%~25%,且不受水温影响,但连续反复磁化,每次的去除率会随磁化次数急剧下降。实际应用初步表明,磁处理器相隔的水力滞留时间以2~3d为宜。磁处理直接去除COD的原因,是污水被磁化中产生的h2O2等强氧化剂所致,并非生物酶作用或有机物分子结合键直接断裂的结果。
(b)厌氧条件下,污水磁化对COD降解也很显著,实验表明,水温40℃在上述适宜磁场下,可使COD的去除率比不磁化的提高 21%~28%,但其机理尚需进一步研究。
(c)污水磁化,直接灭菌率可达70%~80%(可能是形体很小的病毒、细菌等),但不能使所有的微生物死亡,尤其功能微生物,生存下来的还会被激活,以更大的活力提高污水净化能力(初步实验约17%)。
(d)磁处理的污水,有利于菌藻系统生长和光合作用,可使水体产氧率和藻类(绿藻)生产力增加一倍之多,从而促进生物链对污水的净化作用。
(e)磁处理宜与人工生态系统联合使用,上述污水处理站就是这一结合的成功范例,处理效率高,运行费用低,污水资源化和变废为宝,为可持续发展和推广展示了广阔的应用前景。
5.磁化效应在含酚废水处理中的应用
由于各工厂含酚废水的具体生成过程千差万别,其组成和性质各不相同,并非任一处理方法都适用,需相应地根据实际情况寻求和采取有效的治理方法和技术。由于磁化效应能够改善混凝效果和促进化学反应⑻,所以采取先将含酚废水经过微弱磁场的磁化后,再运用絮凝氧化法进行处理会提高其处理的效果。含酚废水在经过微弱磁场的磁化作用后,再运用絮凝氧化法处理,处理效果与未经磁化的废水相比略有差别,而且随着磁化条件的改变存在不同的变化规律。
主要结论有:
废水经磁化后,与未经磁化相比絮凝效果和氧化处理大都有不同程度的提高。相对而言,较小的磁化流量对提高絮凝沉淀处理效果有利,而较大的磁化流速有利于获得较高的氧化去酚率。增加废水的磁化次数能够使絮凝去酚率略有提高,对氧化去酚率的增加不很明显。一般地可使废水经过3~4个磁化器即可。无论磁化与否,氧化去酚率均随着氧化剂ClO2使用量的增加而提高。但废水比较高的流速经磁化后,在相同的氧化量条件下,其氧化去酚率均比未磁化的要高。这有利于减少氧化剂消耗量和处理费用,而不影响总处理效果。磁化效应能够改变水的微观状态和结构从而影响其物理、化学性质。在适当的条件下可以明显改善污水的处理效果。因此将磁化技术和工业废水处理过程相结合的新处理手段值得进行研究和推广应用。
6.磁化在的Fe3O4吸附溶液中的铬的应用
关于Fe3O4吸附阴离子的机理已有研究,Fe3O4在水中由于水解呈正电性,对阴离子的的吸附平衡可以用形式与Langmuir 等温式相类似的的函数关系式描述,但吸附很难得到最大值。将Fe3O4粉末和磁性介质置于磁场中,磁化Fe3O4粉末聚集在具有磁力线密度不等的磁束的磁性介质附近,导致磁化的Fe3O4对Cr6+产生了磁力,通过提高磁场强度,增大Fe3O4的磁力,从而增加对Cr6+吸附量。但另一方面,在磁化 Fe3O4的表面吸附量的增加,因为被吸附的粒子电性相同,斥力增大,抵消了一部分磁力,造成了在较小的磁场强度下,吸附质增大到一定程度后,吸附量反而下降。由此可见,在磁场作用下,磁化的Fe3O4表面的吸附量是磁力和电性斥力作用的结果,并形成多分子吸附。
7.结论
通过以上的分析表明,磁化水技术不仅在水循环系统的除垢去垢领域有着重要的作用,而且磁场水处理技术还在废水处理方面有很好的效用,废水经过磁化后再进行生物和物理方法进行处理得到的效果,明显好于没有经过磁化的废水。这主要是因为磁化后的水性质发生了变化,从而导致了微生物生长条件,絮凝条件的变化。但并不是磁场强度越大效果越好,他们都有一个相对的高效范围,其机理尚需进一步研究。相信随着对其不断的研究,磁化水在废水处理领域中必将具有更广阔的应用前景。
⑦ 磁化在我们身边的应用举出两例
磁化水是一种被磁场磁化了的水。让普通水以一定流速,沿着与磁力线垂直的方向,通过一定强度的磁场,普通水就会变成磁化水。磁化水有种种神奇的效能,在工业、农业和医学等领域有广泛的应用。 在工业上,人们最初只是用磁场处理少量的锅炉用水,以减少水垢。现在磁化水已被广泛用于各种高温炉的冷却系统,对于提高冷却效率、延长炉子寿命起了很重要的作用。许多化工厂用磁化水加快化学反应速度,提高产量。建筑行业用磁化水搅拌混凝土,大大提高了混凝土强度。纺织厂用磁化水褪浆,印染厂用磁化水调色,都取得了很好的经济效益。
在农业上,用磁化水浸种育秧,能使种子出芽快,发芽率高,幼苗具有株高、茎粗、根长等优点;用磁化水灌田,可使土质疏松,加快有机肥分解,刺激农作物生长。通过实践人们发现,常浇磁化水的大豆、玉米等农作物和萝卜、黄瓜等蔬菜,产量可提高10~45%,水稻、小麦、油菜等作物可增产11~18%。此外,有些畜牧场用磁化水喂养家禽家畜,可使禽畜疾病减少、增重快。
在医学上,磁化水不仅可以杀死多种细菌和病毒,还能治疗多种疾病。例如磁化水对治疗各种结石病症(胆结石、膀胱结石、肾结石等)、胃病、高血压、糖尿病及感冒等均有疗效。对于没病的人来说,常饮磁化水还能起到防病健身的作用。
在日常生活中,用经过磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗得更干净。有趣的是,不用洗衣粉而单用磁化水洗衣,洗涤效果也很令人满意。
⑧ 废水处理新技术:磁分离法
环保是人类生存发展历程中的一个极为重要的主题。地球上的陆地面积约占地球表面积的30%,海洋面积约占地球表面积的70%,而其中的淡水量仅为地球总水量的2.5%左右。面对这种境况,节约用水和废水处理就变得刻不容缓。
一般来说,处理废水,采用电解、化学沉淀、吸附等方法进行处理,有时为了在自来水中消毒,还参杂了氯气。不管是采用化学法还是生物法,都会出现成本过高或者净化不彻底等问题,那么是否能够寻找到一种既高效又节能环保的方法来处理废水呢?就目前而言,作为废水处理的一个研究热点——强磁分离法来处理废水是很有效。那么,什么是磁分离法?它的原理是怎样的?它能够净化废水到何种程度?
⑨ 超磁分离技术可以取代污水处理哪个工艺段
磁分离利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离,对于水中非磁性或弱磁性的颗粒,利用磁内性接种技容术可使它们具有磁性。借助外力磁场的作用,将废水中有磁性的悬浮固体分离出来,从而达到净化水的目的。
与沉降、过滤等常规方法相比较,磁力分离法具有处理能力大、效率高、能量消耗少、设备
简单紧凑等一系列优点。山东博斯达环保 为您解答,谢谢
⑩ 铁尾矿的磁铁矿在废水处理中的应用
北京科技大学的王化军教授从2004年在上海沃山重工的支持下开始研究将磁铁矿作为一种载体,应用于三相流化床中,用于生活污水的处理,现已在研究中取得较好的成果。
磁铁矿作为载体应用于三相流化床的优势:(一)磁铁矿粒度小、比表面积大,因而能够提供较大的生物密度,有利于废水的降解处理;(二)通过外加磁场可以控制载体的运动,使其不易流失,不需要经常性补给;(三)载体本身具有磁性,可以通过磁选机快速有效地实现泥水分离,同时便于脱膜和再生;(四)磁铁矿资源丰富,价廉易得。
杨跃军等人研究表明,磁铁矿三相生物流化床利用活性污泥挂膜简单、快速,在原水水温25℃左右、pH=7条件下。12天可以使生物膜生长成熟;进水COD为400mg/L的生活污水,在水流停留时间2小时、充气量0.3m3/h、回流比70%(无三相分离器)、0.043~0.075mm磁铁矿添加量55g/L,磁铁矿三相生物流化床处理生活污水出水COD为20mg/L,COD去除率达到95%,单位容积负荷是普通活性污泥法的2.5倍。
其主要的缺陷在于磁铁矿密度大,不易流化。因此,北京科技大学在磁铁矿表面包覆一层苯乙烯/丙烯酸丁酯应用于生物流化床,保留了载体的磁性,降低了载体的密度,且对生物膜无毒无害。采用包覆过的载体,流化床的气-水比大大降低,达到了节约能耗的目的。但是磁铁矿包覆又提高了磁铁矿作为载体的成本。