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High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters / Giacomo Mariani in La Houille blanche, N° 6 (2009) 

Public ISBD [article]  in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 109-117 Titre : High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters Titre original : Séparation magnétique à haut gradient des micro-polluants des eaux usées Type de document : texte imprimé Auteurs : Giacomo Mariani, Auteur ; Massimo Fabbri, Auteur ; Francesco Negrini, Auteur Article en page(s) : pp. 109-117 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microfluidique  Séparation  magnétique  Eaux  usées  Micropolluants Index. décimale : 551.4 Résumé : Recent scientific guidelines and regulation frameworks determine the necessity of improving the effectiveness of the processes for the removal of micro-pollutant from wastewaters. This paper reports the study of a HGMS (High Gradient Magnetic Separation) process for the treatment of industrial wastewaters that considers an assisted chemical-physical pre-treatment for the removal of heavy metals through the bound with added iron-oxide particulate matter (magnetite). Reducing the dimension of iron oxide particles, thanks to the increase in the specific surface, improves the adsorbing property, while worsens the magnetic property, i.e. susceptibility. The filter is constituted by ferromagnetic stainless steel wool that, saturating in presence of an external magnetic field provides the necessary magnetic field gradient, which interacting with the magnetic dipole of the particles can overcome the drag and withhold them and the adsorbed heavy metals. Since the holes of the wool are several orders of magnitude lower than the filter length and of unknown geometry, the magnetic field and the fluid-dynamic regime has been determined in an elementary "mean" cell, using an integral model with spatially periodic conditions. The particles' trajectories have been statistically studied in order to obtain capture parameters. Experimental activities on a laboratory device have been carried out in order to test the model. Les dernières lignes directrices scientifiques et des nouveaux cadres de réglementation vont déterminer la nécessité d'améliorer l'efficacité des processus pour l'élimination des micro-polluants provenant des eaux usées. Cet article présente l'étude d'un système de séparation magnétique HGMS (High Gradient Magnetic Separation) pour le traitement des eaux usées industrielles qui considère un pré-traitement chimique et physique pour l'élimination des métaux lourds à travers le dopage des eaux avec des particules d'oxyde de fer (magnétite). La réduction de la dimension des particules d'oxyde de fer, grâce à l'augmentation de la surface spécifique, permet d'améliorer la phase d'adsorption, tandis que les propriétés magnétiques des particules sont aggravées à cause de la réduction de susceptibilité. Le filtre est constitué par de la laine d'acier inoxydable et ferromagnétique qui, saturant en présence d'un champ magnétique externe, fournit le gradient de champ magnétique nécessaire. L'interaction entre ce champ et les dipôles magnétiques des particules peut surmonter la force d'entraînement du fluide et permettre de retenir les particules magnétiques avec les métaux lourds adsorbés. Comme les trous de la laine sont de plusieurs ordres de grandeur plus petits que la longueur du filtre et de géométrie inconnue, le champ magnétique et le régime fluide-dynamique ont été déterminés dans une cellule " moyenne", en utilisant un modèle intégral avec des conditions spatialement périodiques. Les trajectoires des particules ont été statistiquement étudiées pour obtenir les paramètres de capture. Des activités expérimentales sur un appareil de laboratoire ont été effectuées afin de tester le modèle. DEWEY : 553.7 ISSN : 8-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] High gradient magnetic separation of micro-pollutant from wastewaters = Séparation magnétique à haut gradient des micro-polluants des eaux usées [texte imprimé] / Giacomo Mariani, Auteur ; Massimo Fabbri, Auteur ; Francesco Negrini, Auteur . - pp. 109-117. Hydraulique Langues : Anglais (eng) in La Houille blanche > N° 6 (2009) . - pp. 109-117 Mots-clés : Microfluidique  Séparation  magnétique  Eaux  usées  Micropolluants Index. décimale : 551.4 Résumé : Recent scientific guidelines and regulation frameworks determine the necessity of improving the effectiveness of the processes for the removal of micro-pollutant from wastewaters. This paper reports the study of a HGMS (High Gradient Magnetic Separation) process for the treatment of industrial wastewaters that considers an assisted chemical-physical pre-treatment for the removal of heavy metals through the bound with added iron-oxide particulate matter (magnetite). Reducing the dimension of iron oxide particles, thanks to the increase in the specific surface, improves the adsorbing property, while worsens the magnetic property, i.e. susceptibility. The filter is constituted by ferromagnetic stainless steel wool that, saturating in presence of an external magnetic field provides the necessary magnetic field gradient, which interacting with the magnetic dipole of the particles can overcome the drag and withhold them and the adsorbed heavy metals. Since the holes of the wool are several orders of magnitude lower than the filter length and of unknown geometry, the magnetic field and the fluid-dynamic regime has been determined in an elementary "mean" cell, using an integral model with spatially periodic conditions. The particles' trajectories have been statistically studied in order to obtain capture parameters. Experimental activities on a laboratory device have been carried out in order to test the model. Les dernières lignes directrices scientifiques et des nouveaux cadres de réglementation vont déterminer la nécessité d'améliorer l'efficacité des processus pour l'élimination des micro-polluants provenant des eaux usées. Cet article présente l'étude d'un système de séparation magnétique HGMS (High Gradient Magnetic Separation) pour le traitement des eaux usées industrielles qui considère un pré-traitement chimique et physique pour l'élimination des métaux lourds à travers le dopage des eaux avec des particules d'oxyde de fer (magnétite). La réduction de la dimension des particules d'oxyde de fer, grâce à l'augmentation de la surface spécifique, permet d'améliorer la phase d'adsorption, tandis que les propriétés magnétiques des particules sont aggravées à cause de la réduction de susceptibilité. Le filtre est constitué par de la laine d'acier inoxydable et ferromagnétique qui, saturant en présence d'un champ magnétique externe, fournit le gradient de champ magnétique nécessaire. L'interaction entre ce champ et les dipôles magnétiques des particules peut surmonter la force d'entraînement du fluide et permettre de retenir les particules magnétiques avec les métaux lourds adsorbés. Comme les trous de la laine sont de plusieurs ordres de grandeur plus petits que la longueur du filtre et de géométrie inconnue, le champ magnétique et le régime fluide-dynamique ont été déterminés dans une cellule " moyenne", en utilisant un modèle intégral avec des conditions spatialement périodiques. Les trajectoires des particules ont été statistiquement étudiées pour obtenir les paramètres de capture. Des activités expérimentales sur un appareil de laboratoire ont été effectuées afin de tester le modèle. DEWEY : 553.7 ISSN : 8-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]