超磁分离技术(超磁分离技术应用)

时间:2026-02-05 19:45:19来源:之地百科网 作者:英语学习

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污水处理中污泥回流需要几天一次,每次多长时间?技术技术

你可以看下新技术--磁技术

加载絮凝磁分离(简称BFMS)工艺原理和优势

BFMS技术是在传统的絮凝工艺中,加入磁粉,应用以增强絮凝的超磁超磁效果,形成高密度的分离分离絮体和加大絮体的比重,达到高效除污和快速沉降的技术技术目的。磁粉的应用离子极性和金属特性,作为絮体的超磁超磁核体,大大地强化了对水中悬浮污染物的分离分离絮凝结合能力,减少絮凝剂用量,技术技术在去除悬浮物,特别是在去除磷、细菌、病毒、油、重金属等方面的效果比传统工艺要好。由于磁粉的比重高达5.0×10³kg/m³,大约是砂子的两倍,混有磁粉的絮体比重增大,絮体快速沉降,速度可达20米/时以上,整个水处理从进水到出水可在10分钟左右完成。污泥中的磁粉,利用磁粉本身的特性使用磁鼓进行分离后回收并在系统中循环使用。高梯度磁过滤器捕集流过水中的残余微小颗粒,磁过滤器依照设定的要求被自动清洗,以达到高度净化出水的目的。根据在美国采用BFMS作深度水处理的报告,磁过滤器可达到去除26纳米病菌的结果。下面图示说明了BFMS工艺的处理过程。

BFMS Process 加载絮凝磁分离工艺

絮凝/ + 加载絮凝+ 沉淀分离+磁过滤

Coagulation+Baiiasted Flocculation+Solids Separation+Magnetic Separation

该工艺以前在工程中应用很少,原因是磁种的回收技术一直没有很好的解决,而现在这一技术难点已成功地被突破,磁种的回收率达到99%以上,该工艺技术在美国也进行了项目示范和商业项目运行。我们公司已在国内申请多项专利,形成了公司的自主知识产权。在过去三年中,我们公司用250吨/日的中试车已在城市污水处理、中水回用、地表水和地下水以及自来水处理、江水、湖水、河道水处理、高磷废水处理、造纸废水处理、采矿废水处理、炼油和油田废水处理方面成功的做了多项不同运行参数的试验,取得很好的结果;10000吨/日的中试车已于2007年5月在青岛李村河入海口的城市污水投入运行一个月,运行良好。在北京金源经开污水处理厂的出水进行除高磷深度处理运行月余,处理效果佳。作为奥运会应急城市污水处理工程,在北京清河污水厂安装了4×10000吨/日和2×5000吨/日共6组BFMS系统,综合处理效果好。该技术在胜利油田应用于处理采油废水的东营胜利油田一期工程(5000吨/日)已经投入使用,油田500吨/日地下水BFMS项目和30000吨/日采油水BFMS项目也在实施中。

与其他工艺相比,磁分离技术具有以下优点:

1) BFMS工艺能应用于城市污水的一级、二级、三级、中水和各种工业污水以及饮用水。

2) 处理效果好,其出水质与超滤膜出水相媲美,BFMS工艺能有效地从水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物,如:COD、BOD、悬浮物、总磷、色度、浊度等,特别是对磷有强大的去除效果。也能结合生物工艺非常有效和经济地脱氮。

3) 耐冲击负荷能力强,对水质的冲击有独特的耐冲击能力。当前段工序出现故障时,或其他有害金属离子进入污水处理系统,污水可直接进入磁分离系统,系统仍然能够保持较高的去除效果,大幅度去除水中污染物。

4) 占地极小,20000吨/日BFMS系统的占地约为400㎡左右,另加走道、加药及操作设施总占地约700㎡左右。

5) 投资低,比膜处理有明显的优势。

6) 运行成本低,设备使用寿命长,除了正常的维护外,不用更换部件而造成高昂的二次投资。

7) 运行管理方便,启动快捷,运行管理简单。

污水处理用磁粉有什么作用?

在水中加入强磁性磁粉,利用磁粉吸附水中的有害物质,然后通过磁分离器将它们吸住后清除。通过投加磁粉的方法可以提高活性污泥沉降性能,从而稳定维持系统的高浓度活性污泥,显著和强化生物处理能力,特别是除氮能力,在相当短的水力停留时间内,达到极高的总氮去除效果,同时相当有效地去除其它污染物。

超导体主要应用在哪?

超导体被发现以后,人们就开始广泛研究它的应用,目前主要还是低温超导体应用得较多。

70年代初期,美国科学家提出磁共振用于医学诊断的可能性。稍后,另一位科学家发表了磁共振成像论文,引起科学界和医学界的广泛重视和浓厚的兴趣,很多公司开始研制磁共振诊断装置。

磁共振是研究物质内部原子状况的一种有效手段,例如医用核磁共振成像仪,可测定生物体中氢原子核以及特定原子核构成的物质,通过核磁共振扫描,检测生物体组织发生的种种变化,再经过计算机处理,把变化显示出来,从而发现生物体组织的病变。该仪器对于癌症的诊断极为有效。由于磁共振成像不使用放射线,又不接触人体,所以对人体组织无损害。

使用超导磁体的磁共振成像,除可检测出氢原子以外还可检测出磷、钠等的信息,这是由于使用超导磁体提高了共振频率。此外,使用超导磁体的磁共振成像比使用常规磁体的磁共振成像还有如下优点:重量轻,磁场稳定性好;磁场强度大,如中心磁场,前者约为后者的6倍;成像更为清晰等。由于超导磁共振成像的一系列优点,所以用它来诊断的病症范围将大幅度扩展,超导磁体共振成像可用于早期诊断肿瘤、脑髓及心血管疾患,并可用于测量血流、监控医疗过程,还能了解人体的新陈代谢。

70年代后期,美国首先推出磁共振成像样机并试用于临床,到80年代,磁共振成像迅速发展为商品化生产,至今世界上约有700多台磁共振成像仪,产品生产主要集中于美国和德国,美国约占70%,磁体类型中,超导磁体占了全部产品的95%左右。

超导磁分离,是根据种种物质磁性和密度的差异进行分选的一种方法。由于磁杯不同的颗粒在磁分离装置的分选空间中受到磁力、机械力不同的作用,将沿不同路径运动,从而可分别接取磁性产品和非磁性产品。

超磁分离水体净化技术是骗子技术吗

个人认为还是磁分离技术较好一些,有机废水的厌氧处理势必要进行化学反应,涉及到化学品和试剂相对来讲危险性是比较大的,还涉及到化学品的采购以及造成厌氧环境的相关设备。而磁分离技术是一种物理方法分离净化水体的方法,相对来讲处理过水体要比利用厌氧环境的安全一些

超导体的应用有哪些?

磁共振成像迅速发展为商品化生产,至今世界上约有700多台磁共振成像仪,产品生产主要集中于美国和德国,美国约占70%,磁体类型中,超导磁体占了全部产品的95%左右。

超导磁分离,是根据种种物质磁性和密度的差异进行分选的一种方法。由于磁杯不同的颗粒在磁分离装置的分选空间中受到磁力、机械力不同的作用,将沿不同路径运动,从而可分别接取磁性产品和非磁性产品。

超导磁体具有不可比拟的低耗能特点,这些都大大降低了分离装置的运行成本,虽然初始投资略高于常规磁体,但运行成本非常低,预计可降低90%以上。

超导贮能与其他贮能技术相比有许多优点,贮能密度大,贮能效率高(90%~95%),释放能时没有效率损失。

超导贮能技术有许多重要用途,它在节约电能、提高电网稳定性和调节电力系统尖峰负荷方面有重要作用;它还可作为宇宙站的电源,也可作为受控热核反应、激光武器、粒子束武器和电磁轨道炮等的脉冲电源。

将常规发电机的转子以超导线圈替代则形成超导同步发电机。超导发电机与常规发电机相比,具有以下优点:机械与通风损耗少,虽然增加了冷却系统的功率损耗,但整个发电系统的损耗只是常规发电机的一半儿,使超导发电机的效率提高0.5%~0.8%(常规发电机效率98%,超导发电机效率99%)。

超导发电机的体积小、重量轻,只有常规发电机的1/3~1/2,同步电抗小,稳定性好。由于省去了铁芯,降低了电枢绕组对地绝缘的要求,因此可采用电枢绕组,省去升压变压器,可直接投入已有电网运行。

国际上认为,超导同步发电机是未来电站的主力,并争相开展研制工作。已研制完成的最大容量为前苏联和法国的30万千瓦发电机。美国和日本并不急于开发百万千瓦级的发电机,他们已研制完成的发电机容量分别为3万千瓦和5万千瓦。日本计划研制国内最大的20万千瓦的发电机。

发电站的容量随着电力需求的增长而增长,因此,大功率、长距离、低损耗的输电技术对提高输电的经济效益是十分重要的,而超导体具有零电阻的特性,可以输送极大的电流和功率而没有电功率损耗,因此超导输电系统必将带来大的改观。

当今世界,提高陆路交通工具的速度对促进国家经济发展和改善人们生活质量是十分重要的。传统的铁路车辆由于车轮和铁轨磨损严重,以及车轮与铁轨的摩擦力,限制了车速。这种机车目前设计速度最高可达274公里/小时,运行平均速度为209公里/小时。在本世纪60年代,法国、英国和美国又生产出有轨的气垫机车,城市间运行速度可达160公里/小时。然而,由于人们对磁悬浮兴趣的增长,现在气垫机车的发展已陷于停顿状态。

日本人设计一种电动悬挂系统,该系统使用了由液氦冷却的(-269℃)铌等超导物质做成的超导磁体,在-269℃下它的电阻为零,利用超导磁体的排斥力,从而使轨道与列车之间形成10~15厘米的空隙。一个小型示范性模型列车创造了517公里/小时的世界记录,其试验轨道长6.5公里,使用的超导材料是NbTi,在液氦下冷却到5K。

磁悬浮列车与传统列车相比有一系列的优点,克服了传统列车对速度的限制;非接触的运行克服了恶劣气候(如雨、雪或冰)的障碍;采用非接触运行,没有机械磨损,减少了维修成本;由于没有运动部件,大大提高了系统的可靠性;由于只用电能,对于石油供应紧张的国家更有意义;可节省能源,100公里消耗能源只是飞机或汽车的1/4;速度极大提高,增加了运送旅客的能力,具有很大的潜在市场;大幅度地降低了噪声与振动,有利于保护环境。

粒子加速器是研究宇宙和物质基本问题的主要设备,美国在加速器的建造方面走在世界最前列。随着超导体技术的发展,在1988年美国国家科学基金会批准了建造至今为止功能最强的粒子加速器——超级超导对撞机(SSC)计划,3年财政预算达32亿美元。计划1999年将超级超导对撞机投入运行。超级超导对撞机相当庞大,在地下铺设了长度为53英里的环形管道。超级超导对撞机将把相向的两个质子束加速到光速的99.9%以上的速度,超导磁体使质子束弯曲和聚焦以通过弯曲的路径,超导磁体要比普通铁磁体产生更强的磁场,使质子束行进的曲率半径更小,这样就使环形管道的尺寸小型化。

自1962年发现约瑟夫逊效应后,直流超导量子器件和射频超导量子器件相继于1964年和1967年问世。由超导量子干涉器件构成的测量仪器具有很高的磁场灵敏度、很宽的动态范围和优良的频率响应特性,所以有广泛的用途。利用超导量子干涉器件可以测出由人的心脏和脑产生的极微弱的信号,也可以测出由潜入海洋的潜艇产生的对地球磁场的干扰或含油和矿床的地质层中的磁场分布。

从1964年以来,研究工作者已将超导量子干涉器件的极高灵敏度用于进行广泛的科学研究。它可以测量极小的电压、电流和电阻;可用于寻找油田和地热能源;研究地震活动;侦察潜艇等。斯坦福大学的科学家用连到5吨重铝棒上的超导量子干涉器件来寻找万有引力辐射线。超导量子干涉器件的用途极为广泛,几乎所有使用超导体的电子仪器都涉及到超导量子干涉器件。随着超导技术的发展,超导量子干涉器件的应用必然不断地扩大。

许多科学家坚信,未来的超大容量快速计算机一定会用到超导的,也就是使用约瑟夫逊元件的超高速计算机。前面已经谈过,所谓约瑟夫逊效应就是把两个超导体材料靠得非常紧、离得非常近时,即使它们之间的物质是绝缘的也会有电流流过。可以简单地讲,运用这个效应的器件就称作约瑟夫逊元件。通过调节两块超导体间的绝缘层的厚薄,可以使其电压比某一特定值大时才有电流通过,小时则没有。约瑟夫逊元件就是利用了这一现象。

这种现象与半导体的二极管是相同的,所以可以用于计算机。但是,约瑟夫逊器件具有极高的开关速度(是硅器件的10~100倍)和低功耗(只有硅的千分之一以下),因此发热量极小,可以实现体积小、高密集度。例如,日本电气公司开发出了使用约瑟夫逊元件的新的逻辑电路,其门开关速度达到一万亿分之一秒。

此外,超导还可以在辐射探测仪、模拟信号处理器、超导磁屏蔽、电压基准等方面广泛应用。

在国防系统方面,超导技术在军事上也可大显身手。在弱电方面,用于水下通信、潜艇探测、遥感、扫雷等;制成高频微波器件、红外探测器,用于雷达、微波通信及地面卫星接收机;超导天线及馈线系统,用于导弹和卫星;数字信号和数据处理器等。在强电方面,主要是利用高电流密度超导材料所产生的强磁场及超导储能线圈可以存储大量能量的特性作为武器的能源,这样可以减少储能设备的尺寸和重量。美国的“星球大战”计划中投入5000万美元进行这方面的研究。研究中使用的低温超导磁体,估计其储能密度相当高,在微微秒时间内释放出来。

超导强磁体用于舰船推进系统。美国已用低温超导材料制造出试验性的3兆瓦直流电机,用于舰船推进系统并在海中进行了试验。该电机比相同功率传统空冷电机小33%。实际上,利用低温超导材料及当前的技术可以使电机的重量进一步减小,例如一台具有3万千瓦的超导单极直流电机仅为现在同样功率的交流电机重量的四分之一。美国正在研制这类规模的超导电机,日本也在进行小模型的试验研究。

超导电子轨道炮。美国的“星球大战”计划组织支持了该项技术的研究。轨道炮技术是作为射弹加速器来使用的,它能使抛射物达到极高的速度。这种抛射系统不同于化学推进系统,前者可达到的末端点的速度不受气体膨胀速度限制而由行进的电磁脉冲的速度决定,因此可达到很高的速度。

高温超导的应用大多是低温超导应用的延伸,即当前已实用的或可预见年份实用的低温超导设备与器件中的低温超导材料用高温超导材料替代,以降低成本,扩大超导的应用范围。但高温超导应用遇到的问题较多,现在仍是物理学前沿阵地的富有挑战性的研究课题。

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