超導磁分離技術是指2009年最新研製一項超導磁體套用技術。採用超導高梯度磁分離技術可用於造紙、化工、醫藥工業廢水的淨化分離。該技術通過預先加入改性的磁種子顆粒材料，從而分離工業廢水中無磁性的有機引、無機污染物，實現工業污水的達標排放。研究報告刊登於《科技導報》雜誌2009年第3期，題為“超導磁分離及在造紙廠污水淨化中的套用研究”，此研究得到了中國國家科技部十一五863計畫和中科院海外傑出學者基金資助。
基本介紹
- 中文名：超導磁分離技術
- 外文名：Superconducting magnetic separation technology
- 套用領域：廢水淨化分離
- 發現時間：2009年
歷史研究,套用範圍,
歷史研究
採用超導磁體分離礦石、煤、高嶺土等固體物質中磁性雜質在國內外已得到廣泛套用，但用於廢水分離淨化尚少涉及。主要原因是對於廢水中的有機、無機污染物，由於這些污染物本身沒有磁性，靠磁場產生的磁吸引力無法分離。
2005年日本大阪大學Nshijima研究組最早開始超導磁分離污水處理研究，並建立了示範裝置，用於分離造紙廠污水，分離後污水COD(化學需氧值)可由起始的110mg/L，降到25mg/L，去除率近80%。他們採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和Fe3O4磁性顆粒一起絮凝，這樣通過超導磁體吸引分離。
儘管分離效果很好，但由於還需加入有機絮凝劑，沒有完全擺脫因有機絮凝劑的加入帶來的二次污染，此外超導磁體冷卻採用的是液氦浸泡冷卻。
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新進展。採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，而且由於有機膜與Fe3O4有很強的結合力，使得這種新型複合“磁種子”材料可以重複使用，較單純的Fe3O4磁種子材料有明顯優勢。
套用範圍
採用這種“磁種子”材料對造紙廠廢水處理實驗表明經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%，淨化效果良好。
另一個技術創新點是採用制冷機直接冷卻超導磁體，從而擺脫超導磁體採用昂貴液氦的束縛，這樣將使得超導磁分離污水處理系統可以方便地用於缺少液氦的地區，特別適合於規模小、分散的中小企業。
工業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。對於小型造紙廠廢水處理，這些問題更加突出。
因此開展新型、高效、低成本超導磁分離工業廢水處理技術的研究對我國節能減排具有重要意義，是未來極具潛在套用價值的技術。
