磁分离耦合高级氧化技术在印染废水处理中的工程实践
一、引言
印染废水含有大量合成染料、助剂及难降解有机物,传统处理方法难以满足深度脱色与COD去除要求。磁分离耦合高级氧化(Magnetic Separation + AOPs)通过引入磁性催化剂或吸附材料,在提高氧化效率的同时实现快速固液分离,显著提升了处理效能与经济可行性。
二、技术原理与协同机制
该联合工艺通过以下机制实现污染物高效去除:
磁性催化剂吸附与活化氧化剂(如Fe³O₄@TiO₂负载体系);
自由基链式反应加速染料分子断裂;
磁场辅助分离絮体与催化剂,实现循环使用;
多级氧化+磁选组合提升整体去除率。
三、系统组成与运行方式
典型系统包括:
磁性催化剂投加装置;
高级氧化反应槽(UV/H₂O₂、Fenton、臭氧等);
磁场分离器;
污泥回收与再生系统;
控制与监测单元。
四、关键参数优化
影响系统性能的主要参数包括:
催化剂投加量:通常控制在0.5–2 g/L;
氧化剂种类与浓度:H₂O₂ 0.5–2 g/L;
pH值:酸性条件更利于反应进行;
磁场强度:影响分离效率与能耗;
反应时间:10–60分钟。
五、实际应用案例
某纺织厂采用Fe₃O₄@TiO₂磁性催化剂+UV/H₂O₂系统处理活性艳红X-3B废水,在最佳条件下色度去除率达98%,COD去除率为91%,催化剂可重复使用10次以上,显著降低运营成本。
六、未来发展方向
开发多功能磁性复合材料(如引入Ag、ZnO增强催化活性);
探索固定床磁分离反应器用于连续运行;
结合AI模型预测催化剂寿命与更换周期;
推动模块化设计便于中小企业部署;
构建“高级氧化+磁选+膜过滤”一体化系统。