开云真人 官网开云真人 官网磁分离是一项应用很早的物理技术,其借助磁场力的作用,对导磁性不同的物质进行分离,最早应用于选矿业。1845 年,美国发明了工业磁选机,磁分离开始以机械设备的形态陆续在煤脱硫、玻璃及水泥等原料除铁、高岭土提纯等选矿以外的领域得到规模化应用。20 世纪60 年代,前苏联利用磁聚凝法处理钢厂除尘废水,磁分离技术开始应用于水处理领域。
20 世纪70 年代,美国、日本、英国等开始开发HGMS 高梯度磁过滤器并将其应用于冶金浊环水处理。高梯度磁过滤器使磁场对液体中导磁性污染物的吸附能力大幅提高,从而实现了磁分离水体净化技术的规模化应用。不过高梯度磁过滤器的磁场方式为电磁,耗电量较大。
20 世纪70-80 年代,美国、日本开发了磁絮凝分离技术,该技术通过磁絮凝沉淀实现污染物的分离,相对于传统的沉淀工艺大大加速了污染物分离的速度。该技术可实现对含非导磁性污染物水体的净化处理。
21 世纪初期,美国、日本、中国开始研发利用超磁分离净化技术。超磁分离净化技术改进了磁盘分离系统,多种永磁材料的运用大幅提升了吸附净化效率,并降低能耗;实现了磁种的高效回收及循环利用,大幅提升了污水中非导磁性污染物形成磁性絮团的效率,使得磁种投加具备经济适用性;化学药剂配方及絮凝技术的改进使得可处理污染物范围大幅拓展。在此阶段环能德美将超磁分离技术应用于河流湖泊水环境治理、煤矿矿井水处理、市政污水处理、水污染应急处理等领域;美国、日本应用于化工、造纸、医药、冶金以及船舶压载水等污水处理方面。
中国产业信息网发布的《2013-2017年中国工业废水处理行业市场调研及投资前景评估报告》指出:磁分离水体净化技术发展至今,技术工艺已经成熟,其单位时间内处理水量大,针对各类悬浮物、化学需氧量以及总磷净化效率高的根本特点使得其在众多污水处理技术中脱颖而出。磁分离水体净化技术特别适用于大水量水处理领域,如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体、市政污水等领域。在这些水处理领域,传统的加载沉淀工艺和过滤工艺占地面积大、处理效率低、清淤及尾泥处理难度大;而膜技术多应用于污水处理流程的“精细化”作业阶段,如市政污水的深度处理、海水淡化等,但如冶金浊环水、煤矿矿井水、河流湖泊景观富营养化水体等水处理领域并不需要将出水水质控制在很高的标准,膜分离工艺应用于该等悬浮污染物浓度较高的大水量水处理环节,容易出现膜堵塞或膜丝破裂现象,且初始投资和后续材料更换成本相对较高。磁分离水体净化技术可有效应用于该等领域,其处理水量大的同时占地面积小、净化速度快、吨水处理成本及设备运行维护成本较低,适应我国水污染治理的水情,近年来已经得到主管部门及市场的认可和重视,开云真人 平台正得到广泛推广应用,具体情况如下表:
煤炭生产过程包含掘进、开采、运输、提升、洗选等多个环节,全过程需要消费大量的水资源。由于生产环境密闭且存在不可预见的地下涌水,因而煤炭井下开采环节水处理需求最为紧迫。根据煤炭工业协会统计,2010 年我国煤炭井下开采吨煤涌水量均值约为2.1m3,即每生产一吨原煤平均产生2.1m3矿井污水。矿井污水一方面需经净化处理循环使用以降低生产成本,另一方面污水中含有大量的煤泥资源可回收利用,因此煤矿矿井水净化处理技术水平的高低对煤矿企业节能减排及资源充分利用具有重要影响。
处理中的关键难点,是极少数实现矿井下直接作业的水体净化技术,该技术被国家发改委列入2012 年《国家重点节能技术推广目录》,现阶段已成功运用于新汶矿业集团、山西潞安集团、徐州矿务集团、晋煤集团、开滦集团、重庆市能源投资集团等多个大型企业集团。磁分离水体净化技术对我国煤矿矿井水处理的影响如下:
煤矿井下水仓是保证安全生产、防止矿井水灾的重要设施。随着矿井开采的延伸,矿井涌水量普遍会逐渐增大,在传统工艺下,煤泥浓度较高的矿井涌水经过简易处理导入水仓,使得仓内淤积现象突出、水仓有效蓄水容积不断减小,因此煤矿对水仓的清淤工作比较频繁。然而井下工作条件比较恶劣,清淤工作劳动强度大、效率低,处置不当还易造成水仓破裂引发井下水灾,因此传统矿井水处理工艺伴随的清淤问题始终影响着矿井生产效率。
煤矿井下污水实质上是含有多种杂物的煤泥浆,传统的井下沉淀、井上净化技术产生的煤泥含水率约为99%,需经污泥浓缩工序后才可进行后续脱水处理,回收利用流程较长、成本较高。磁分离水体净化技术实现泥水分离后煤泥含水率低于90%,含水率从99%降至90%从而使体积缩小为原来的十分之一1,由此产生的煤泥(浆)可在井下直接脱水后成为煤饼随矿车上井直接销售。
钢铁企业转炉炼钢、连铸、热轧生产环节所产生的浊环水量与产量具有比例关系,根据《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》及环能德美客户统计数据,转炉炼钢产生的浊环水量与转炉钢产量的比例约为5:1,连铸产生的浊环水量与连铸钢产量的比例约为7:1,热轧产生的浊环水量与热轧钢产量的比例约为18:1。开云真人 平台根据《中国钢铁工业年鉴2013》的统计,2012 年我国钢铁工业转炉炼钢、连铸和热轧生产环节的产量分别为66,618 万吨、72,007 万吨和74,394 万吨,按此计算2012 年钢铁生产的浊环水总量=转炉炼钢浊环水量+连铸浊环水量+热轧浊环水量=66,618 万吨×5 立方米/吨+72,007 万吨×7 立方米/吨+74,394 万吨×18 立方米/吨=217.62 亿立方米。浊环水的处理在满足处理量的同时还必须保证净化效果,否则将影响生产效率及产品质量。
磁分离水体净化相比传统技术,其取代了二次沉淀池、过滤器、污泥浓缩池、污泥脱水系统等处理环节,对污染水体实现主动吸附打捞,大幅缩短工艺流程及反应时间,节省占地面积和投资,为冶金浊环水处理带来了工艺变革。