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World Pulp and Paper Vol. 6, No. 6

环保技术

Environmental Engineering

利用超导磁分离技术处理造纸厂废水

Paper Factory Wastewater Purification Using 

Superconducting Magnetic Separation

蔡千华（Cai Qianhua）编译

随着城市化、工业化的发展，生活污水、工业废

水对环境造成的污染问题日趋严重。废水处理方法一
般有：利用微生物处理法，使有机物变为污泥；利用
凝结剂分解、降低污泥含水率，分离有机物的活性污
泥法；利用活性炭过滤后，进行放流或再利用的方法
等。被广泛应用的活性污泥法有处理时间长、处理面
积大及所产生的污泥也难以处置等许多缺点。

大阪大学和京都工艺纤维大学共同开发了废纸造

纸废水处理装置。该装置是利用超导磁铁的高磁场、
高梯度、高效率来分离造纸厂废水中含有的有机成分
和悬浮物质，进行水再利用的装置。

本文介绍了利用磁分离技术进行废水处理的设备

（处理能力 1000 ～ 2000 t/d）在大阪府柏原市一家的

废纸造纸厂进行试验运行的效果。

1　磁分离

在空气和水等介质中将具有悬浮磁性的微粒子利

用磁力分离的技术称为磁分离。

本研究就是对废水中的悬浮物质（SS）和溶解于

水的物质赋予磁性（担磁），利用超导磁铁，去除（磁
分离技术）废水中的污染物，达到净化废水的目的。

超导磁铁可采用超导导线只需较小的电耗就能获

得大的强磁场空间。不使用液体介质，即能制成可以
冷却到 4 K 左右的冷冻机。另外，还研究开发了在 10 
K 左右的超导状态的材料。利用这些材料技术，就能
够制造无需人工而能长时间连续运行的超导磁铁。拓
展了超导磁铁强磁场的应用范围。

在环保领域，可以期待磁应用技术在放射性废液

处理、微胞藻属磷的去除、钢铁废液的净化、油砂吸
取排水处理等方面的拓展应用。利用这种强磁场的工
厂废水处理技术就是磁分离技术的应用之一。

磁性粒子可以用磁过滤器捕捉，磁过滤器的分离

效率则随磁力的增强而提高，因而磁力也随粒子体积
的增大、粒子和分散介质的磁化率差的增大、磁场强
度的提高、磁场梯度的增大而增强。

磁分离技术用于废水处理有以下优点：①可以高

速处理含有大量稀薄悬浮粒的废水；②装置小型、紧
凑；③通过磁过滤，可实现高梯度磁分离；④容易将
磁过滤器取出磁场外，便于清洗去除磁性粒子；⑤可
以不切断磁场连续运行。

2　超导磁分离处理废水设备

图 1 为利用超导磁的工厂废水处理系统图。从工

厂流出的废水是带有磁性的，含有由多种不同的有机
和无机物质组成的悬浮粒子 SS。在担磁槽内，这些
悬浮粒子和磁性微粒子结合，生成具有磁性的磁性块。
在用超导磁场直接分离这个磁性块之前，要设置沉淀
槽，一旦大部分的磁性块快速沉淀，沉淀得到的担磁
体就用设在超导磁铁内的磁过滤器捕捉。

图 1　利用超导磁铁的工厂废水处理装置图

污泥槽

原水

担磁药剂

凝结剂

碱

担磁槽

排水

沉淀槽

磁分离机