工控摘要：據(jù)《科技導報》2009年月2月報道，一項超導磁體應用技術研究表明，采用超導高梯度磁分離技術可用于造紙、化工、醫(yī)藥工業(yè)廢水的凈化分離。
　　
　　與傳統(tǒng)的超導磁分離技術只能分離礦物、煤、高嶺土中磁性雜質(zhì)不同，該技術通過預先加入改性的磁種子顆粒材料，從而分離工業(yè)廢水中無磁性的有機、無機污染物，實現(xiàn)工業(yè)污水的達標排放。
　　
　　該技術是由此*理化技術研究所李來風研究員*的研究小組通過與東北大學和沈陽水務集團有限公司水業(yè)技術中心合作共同完成，研究報告刊登于《科技導報》雜志2009年第3期，題為"超導磁分離及在造紙廠污水凈化中的應用研究"，此研究得到國家*十一五863計劃和中科院海外杰出學者基金資助。
　　
　　目前，工業(yè)廢水處理方法主要有化學法和生物化學法。然而，實用的化學法和生物化學法存在投資大、運行成本高、反應時間長、占地面積大、效率低、能耗高等問題。對于小型造紙廠廢水處理，這些問題更加突出，因建立污水處理設施投資過高，大多采取直排，給環(huán)境造成危害。因此開展新型、、低成本超導磁分離工業(yè)廢水處理技術的研究對我國節(jié)能減排具有重要意義。
　　
　　采用超導磁體分離礦石、煤、高嶺土等固體物質(zhì)中磁性雜質(zhì)在國內(nèi)外已得到廣泛應用，但用于廢水分離凈化尚少涉及。主要原因是對于廢水中的有機、無機污染物，由于這些污染物本身沒有磁性，靠磁場產(chǎn)生的磁吸引力無法分離。2005年日本大阪大學Nshijima研究組zui早開始超導磁分離污水處理研究，并建立了示范裝置，用于分離造紙廠污水，分離后污水COD（化學需氧值）可由起始的110mg/L，降到25mg/L，去除率近80％。他們采用的是預先在污水中添加Fe3O4"磁種子"顆粒和聚氯化鋁絮凝劑，絮凝劑將污水中有害物質(zhì)和Fe3O4磁性顆粒一起絮凝，這樣通過超導磁體吸引分離。盡管分離效果很好，但由于還需加入有機絮凝劑，沒有*擺脫因有機絮凝劑的加入帶來的二次污染，此外超導磁體冷卻采用的是液氦浸泡冷卻，對于我國，氦資源貧乏，這將導致大規(guī)模應用推廣的限制。
　　
　　中科院理化所的工作克服了以上難題，在磁種子材料和超導磁體冷卻技術上取得創(chuàng)新進展。采用等離子有機覆膜技術在Fe3O4磁性顆粒表面生長帶活性基團的有機薄膜，這層納米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有機物、無機離子，代替了有機絮凝劑的加入，而且由于有機膜與Fe3O4有很強的結合力，使得這種新型復合"磁種子"材料可以重復使用，較單純的Fe3O4磁種子材料有明顯優(yōu)勢，
　　
　　采用這種"磁種子"材料對造紙廠廢水處理實驗表明經(jīng)磁分離處理的集水池廢水COD值由起始的1780mg/L降到147mg/L，去除率超過90％％，凈化效果良好。另一個技術創(chuàng)新點是采用制冷機直接冷卻超導磁體，從而擺脫超導磁體采用昂貴液氦的束縛，這樣將使得超導磁分離污水處理系統(tǒng)可以方便地用于缺少液氦的地區(qū)，特別適合于規(guī)模小、分散的中小企業(yè)。是未來潛在應用價值的技術。