用磁场也能处理废水？

环境保护是人类生存和发展过程中一个极其重要的主题。地球陆地面积约占地球表面积的30%，海洋面积约占地球表面积的70%，其中淡水量仅占地球总水量的2.5%。面对这种情况，节水和废水处理迫在眉睫。

通常，废水通过电解、化学沉淀、吸附和其他方法处理。有时氯气被混合用来消毒自来水。无论采用化学法还是生物法，都会存在成本过高或净化不彻底等问题，那么我们能否找到一种高效、节能、环保的方法来处理废水呢？目前，强磁分离法作为废水处理的一个研究热点，对废水的处理非常有效。那么，什么是磁分离？它的原理是什么？它能在多大程度上净化废水？

所谓磁分离是指不同的物质具有不同的磁性(物质的磁性可分为三种:铁磁性、顺磁性和反磁性，其中铁磁性物质可作为磁性物种加入弱磁性废水中进行磁分离)。当废水中的磁性物质或非磁性物质(需要添加磁性物质)处于磁场中时，这些物质必然会受到磁场的作用力。当然，废水中的悬浮物不仅受到磁场力的作用，还受到重力、流体粘滞力、流体惯性力和分子间引力的作用。只要我们施加的磁场足够大，废水中的悬浮粒子就能被带走

磁分离方法可以采用永磁分离和电磁分离(包括超导磁分离)。磁力公式为Fu=γVH(dH/dx)，其中γ是粒子本身的磁化率，v是粒子的体积，h是磁场强度，dH/dx是磁场强度梯度。从实际应用来考虑，如果我们简单地使用永磁体来增加磁场强度，我们确实可以增加磁场力的大小，但是用这种方式生产的磁体消耗了太多的成本。因此，大多采用磁梯度分离法，即只有通过增加磁场强度的梯度才能达到增强磁场力的效果。值得一提的是，用普通的永久磁铁很难产生高强度的磁场，这可以用超导体来实现。理论上，超导体在临界温度以下产生的磁场可以达到10T以上，不需要添加磁性种子就可以很容易地实现磁分离。一般的梯度磁分离可以分离细颗粒(线性1um)和弱磁性颗粒(磁化率低至10-6)，那么超导梯度磁分离的范围和精度将比这更广和更精确。

毫无疑问，磁分离技术不仅在废水处理中高效环保，而且成本和维护成本低。超导磁分离技术作为一般磁分离技术的一个增强版本，将极大地提高常规磁分离的性能。我们有理由相信，随着科学家们对磁铁和污染物分离程度机理的不断研究，磁分离技术将会应用到普通人的家里。