废水中的污染物种类很多，对于具有磁性的污染物，可直接用高梯度磁分离器分离。对于非磁性污染物，可先投加磁种和混凝剂，使磁种与污染物缔合，然后用高梯度磁分离技术除去。高梯度磁分离器以高饱和磁密不锈钢聚磁钢毛为基质，当废水中的污染物对于钢毛的磁力作用大于其黏性阻力和重力作用时，污染物被残留。国内外对钢铁厂、造纸厂、电镀厂、纺织印染厂等工厂的废水以及城市污水和饮用水进行了高梯度磁分离处理，研究结果表明高梯度磁分离技术用于废水的给水处理有良好效果。

     用于钢铁工业废水处理  钢铁工业废水中具有大量磁性微粒，可以直接用该方法去除。主要参数为磁场强度0.85T，钢毛填充率5%，滤筒内径0.75mm，水流速度8.3m/min，利用气水混合冲反冲洗，悬浮物的去除率为80%-90%，处理后的水质符合循环用水要求。

     用于含油废水处理  油水分离器出水用常规的气浮法处理时，油浓度将至20-30mg/L，悬浮物将至20-50%mg/L。当同样的出水经磁场强度为1.9T的高梯度磁分离器处理后，油与悬浮物浓度降低，出水水质也得到改善。如果除投加磁种外，再加混凝剂，出水油质浓度可降至5-20mg/L，悬浮物浓度将至1-5mg/L，酚浓度降至0-26mg/L。

     用于城市污水和饮用水处理  哈佛大学的研究人员发现，某些细菌和病毒会吸附在氧化铁或其他磁性粒子上，如最常见的大肠杆菌就容易吸附在磁性粒子表面上，利用高梯度磁分离技术能有效地去除它们。哈尔滨供水一厂、二厂合作采用高梯度磁分离技术处理松花江水，主要参数为：磁种投加量30-100mg/L，混凝剂投加量30-60mg/L，磁场细菌、重金属及磷酸盐也有很好的去除率。与传统给水处理技术相比，高梯度磁分离技术对水中邮寄去的去除效果显著，前者处理出水中沸点136摄氏度以上的有机物检验出164种，后者处理出水中检验出100种，多去除了64种，检验出的有机物浓度也降低了70%。