河卵石是一种具有选择性吸附和高吸附率的硅酸盐矿物,在污水处理领域,河卵石微粒需要通过高速离心处理,才可与水体分离,不但成本高,而且对河卵石粒度有一定限制。针对此问题,磁性河卵石被引入到污水处理领域,以期实现高效磁分离。利用粉煤灰与红土中的铁资源合成了磁性河卵石。研究表明,该磁性河卵石具有高吸附性与磁性,可以轻易实现磁分离。磁珠与红土中主要含有铁、铝、硅等元素,经调节比例后,可合成Fe-Si-AL-O磁性河卵石。
向污水中同时投放絮凝剂和磁种,通过絮凝、吸附、架桥等作用使水中悬浮颗粒与磁种颗粒结合生成磁性絮团,最后利用河卵石洗砂机将磁性絮团分离出来,实现污水澄清。采用磁絮凝沉降方法处理半导体晶片背板污水,不但可提高聚铝混凝剂的水处理效率,而且能达到更低的浊度。研究表明,磁絮凝技术可高效处理包括城市生活污水、藻华污水、餐饮污水、养殖污水在内的多种污水,磁絮凝污水处理技术具有处理时间短、污泥絮体体积少、澄清效果好等优点。
污水处理技术中也存在两个不足之处:一是该技术中多采用高纯度磁铁矿粉作为磁种材料,其生产成本较高,不适合广泛应用于污水处理;二是该技术采用磁种、絮凝剂分步添加的工艺流程,造成工艺流程复杂、影响因素多。为解决磁种材料成本高的问题,可以采用物理化学性质与磁铁矿粉相近的粉煤灰磁珠作为磁种材料。
以磁珠作为磁种材料,通过高梯度磁分离,可有效处理含磷及重金属的污水。粉煤灰磁珠与磁铁矿粉在磁性方面相似,而密度低于磁铁矿粉,表面活性基团多,更易于与絮凝剂结合,因此将粉煤灰磁珠用为磁种材料,完全可满足磁絮凝工艺的要求,同时也为粉煤灰精细化综合利用提出了一种简单易行的方法。为了简化磁絮凝的工艺流程,可制备集磁性与絮凝特性于一身的磁性絮凝剂,进而通过一次药剂添加实现磁絮凝沉降。