磁絮凝技術(shù)是在常規(guī)絮凝沉淀分離工藝中引入磁性加載物，使絮凝產(chǎn)生的絮體與加載物有效結(jié)合，加強絮凝效果，增加絮體的比重，加快絮體沉降速度，使水體快速得到凈化，出水清澈透明，澄清池污泥先送至轉(zhuǎn)鼓磁粉回收機回收磁粉循環(huán)使用，同時排出污泥至污泥脫水系統(tǒng)。磁絮凝技術(shù)廣泛應用于大、中、小型污水廠深度處理中。

1、磁絮凝技術(shù)的優(yōu)勢

磁絮凝混合系統(tǒng)投加磁粉和絮凝劑，可以有效去除細菌、病毒及多種微小顆粒，因此SS去除率相比傳統(tǒng)工藝較高，出水水質(zhì)且穩(wěn)定性高。同時，水力負荷高，15～30m/h的上升流速，停留時間很短，其高速沉淀的性能優(yōu)異，其與傳統(tǒng)工藝相比具有速度快、效率高、占地面積小、投資小等諸多優(yōu)點。

2、磁絮凝沉淀用于生活污水深度除磷

常規(guī)化學除磷工藝存在絮體松散、沉淀慢、占地面積大、化學藥劑投加量大、泥量大、運行費用高等問題，使得常規(guī)化學除磷工藝的發(fā)展遇到瓶頸。

磁絮凝沉淀技術(shù)作為物化除磷的一種，克服傳統(tǒng)化學除磷的缺陷，具有絮體密實、沉降速度快、藥劑投加少、占地面積小和運行費用少的特點，在生活污水處理方面得到廣泛應用。傳統(tǒng)化學除磷因絮體不宜沉降導致不設(shè)置污泥回流，磁絮凝沉淀技術(shù)在系統(tǒng)中增設(shè)污泥回流系統(tǒng)，污泥的回流后仍然可以在沉淀池中高速沉降。污泥回流主要作用增加絮凝效果，減少絮凝劑投加量。

有實驗研究得出，城鎮(zhèn)污水應用磁絮凝技術(shù)進行深度除磷，藥劑最佳的投放順序為：PAC→磁粉→PAM。通過兩組實驗結(jié)果對比，對于含有大量磷酸鹽的污水，使用磁絮凝技術(shù)的效果明顯，去除率為97%，出水濃度為0.15mg/L；而磁絮凝技術(shù)對于有機磷的去除效果比較差，對于含有大量有機磷的污水，總磷的去除率是75%，出水濃度為1.43mg/L。通過對兩組實驗的正交實驗得出對于磁絮凝技術(shù)除磷實驗中的影響大小為：PAC濃度＞磁粉濃度＞PAM濃度＞沉淀時間。相較于傳統(tǒng)技術(shù)，磁絮凝技術(shù)不僅在懸浮物和COD的去除都有比較好的效果，而且時間減少33%，從而可以使用更小的沉淀池等建筑來降低成本。研究證實磁體的粒徑在75～105μm效果最好，在紊流漩渦中，由于磁體的加入，絮體粒子的受力發(fā)生了改變，從而不斷改變方向。水中的絮體、磁體相互碰撞的概率變大，更易形成磁絮體，去除率得到提升。磁體粒徑過大或者過小則會引起離心慣性力的過小或者過大，從而導致絮體不穩(wěn)定或絮體被破壞，所以去除效果不理想。然而在絮凝階段，徑大的磁粉所產(chǎn)生的大的渦旋能夠協(xié)同促進絮體產(chǎn)生，使得去除率提高。當磁感應加強時，水處理效果得到提升。試驗研究通過添加磁粉使得沉降時間由未使用磁絮凝技術(shù)的10min降至2min，消耗的PAC量由對照的17.20mg/L降至9.98mg/L，極大的降低了沉降時間和用藥量。

3、磁絮凝技術(shù)在礦山尾礦水處理中的應用

礦山開采過程中由于選礦等工藝粉碎產(chǎn)生大量的細粒級顆粒，礦山尾礦水中的這些細粒級顆粒具有粒徑小、疏水性好、負電位高等特性，從而容易新城穩(wěn)定的懸浮物，常規(guī)絮凝沉淀工藝難以處理沉。近幾年，磁絮凝技術(shù)作為一種全新的尾礦水處理技術(shù)廣泛應用于各礦山尾礦水的處理。與傳統(tǒng)的絮凝沉淀工藝比較，處礦山尾礦水具有低能耗、效果好、成本低的優(yōu)勢。

陳嘯等采用磁種絮凝技術(shù)對某赤鐵礦尾礦水進行處理，研究結(jié)果表明：添加磁粉可產(chǎn)生更加密實的絮凝提，可以明顯增大絮凝體的粒度，最佳的協(xié)同作用陰離子聚丙烯酰胺與天然磁種的投加量分別為2mg/L和2mg/L，磁種與尾礦顆粒之間存在著長程作用力，同時陰離子聚丙烯酰胺在磁種和赤鐵礦顆粒表面產(chǎn)生了化學吸附架橋作用。

磁絮凝工藝處理礦井水的相關(guān)研究結(jié)果表明：磁絮凝工藝中最佳的混凝劑為PAC，最佳投加量為60mg/L，助凝劑PAM的種類對于處理效果影響較小，考慮到成本，選擇陰離子PAM為最佳助凝劑，最佳投加量為4mg/L。磁種的投加對出水濁度、SS去除率的提高影響較小，但是能顯著縮短沉淀時間，絮體沉淀時間小于15s，出水濁度去除率可達到95%以上。三級反應池的攪拌強度應該遞減，分別為300、200、100r/min。

4、磁絮凝技術(shù)在焦化廢水處理中的應用

在煤高溫煉焦、煤氣凈化、煉焦產(chǎn)品回收和精致的操作所產(chǎn)生的工業(yè)廢水被稱為焦化廢水。焦化廢水的化學成分主要為無機化合物類的銨鹽類和有機化合物中的酚類、單環(huán)和多環(huán)芳香族化合物、含有氮、硫、氧的雜環(huán)化合物。目前采用生化法處理焦化廢水是許多國家的選擇。由于其難以生物降解的特性，所以很難用生化法將廢水處理達標，進而對于焦化廢水的深度處理多采用混合法。

現(xiàn)階段，相關(guān)部門對焦化廢水的深度處理一般運用混凝法和吸附法，而磁絮凝技術(shù)作為新興的水處理技術(shù)，因其特有的優(yōu)勢使得越來越多的人進行了研究。加入廢水中的磁粉在水中擴散，依靠其磁力獲得大的比表面積并且產(chǎn)生磁場，以吸附帶電荷的膠粒。同時，在廢水中懸浮的磁粉顆粒增加了懸浮顆粒的數(shù)量，從而使得膠體顆粒的碰撞機會提升，導致更易形成絮體，去除率也隨著絮凝效果的增強而提高。

經(jīng)實驗證明，在投入磁粉的初期，焦化廢水的各項指標隨著添加量的增加變大，當投入量到達400mg/L時，去除效果最好，CODcr的去除率為62.5%，濁度的去除率為92.2%，氨氮去除率為22.3%。相比于沒有加入磁粉時的去除率，分別提升了1.5%、2.4%和1.6%。然而再加入磁粉，去除率出現(xiàn)下降。實驗觀察得出磁粉和絮體的結(jié)合形成了體積更小、結(jié)合更為緊密、沉降速率更快的復合磁絮凝體。分析得出在磁粉增加的過程中，使得更多的磁粉可以和絮體進行結(jié)合，所以去除率得到升高。然而隨著磁粉添加量超過最佳值時，不但不再形成磁絮凝體，磁粉還會干擾污染物被絮凝劑吸附，從而去除率有了下降。

5、磁絮凝技術(shù)在污水廠提標改造中的應用

由于人均水資源缺乏和城市中水資源受到污染，使得污水的高效處理獲得越來越多人的重視。目前，生活污水的處理工藝一般為一級物理處理和二級生化處理，但效果不夠理想。磁絮凝技術(shù)作為污水深度處理技術(shù)的一種，因其技術(shù)優(yōu)勢，成為了污水廠提標改造的新途徑。為滿足出水的排放指標達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準的要求，許多學者對磁絮凝技術(shù)在污水廠提標改造中的應用進行了研究。

在一定范圍內(nèi)，通過增加PAC和磁粉藥劑投加量可以提高SS的去除率，但是隨著PAM的增加，SS的去除率呈現(xiàn)先升后降的趨勢。增加磁粉和PAC投加量能提高污水濁度去除率；隨著PAM投加量的增加，濁度去除率后降的趨勢，攪拌速度也嚴重影響著去除效果，過快和過慢效果都不佳。同時提出磁粉呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；攪拌速率過快或過慢去除效果不佳。磁體投加越早對SS的去除越有利，藥品投加順序依次為磁粉、PAC，然后攪拌4min，再投加PAM。

漳浦污水處理廠建設(shè)總規(guī)模為6.0×104m3/d，2018年進行了一級A標準升級改造，采用磁絮凝沉淀技術(shù)。設(shè)計時候采用專用攪拌形式，下推混合快速推進，上推慢速上升，通過這種設(shè)計的優(yōu)化可以實現(xiàn)PAC的快速混合和慢速絮凝都在一個池體中進行。采用4池設(shè)計，混凝反應池為2池，總停留時間為5min，加載反應池停留時間為2.5min，絮凝反應池停留時間為2.5min。實際運行中采用沉淀池表面負荷為16m3/（m2·h），在后期運行中沉淀池出水穩(wěn)定達到一級A標準。

青島即墨區(qū)污水處理廠建設(shè)總規(guī)模為20.0×104m3/d，由于運行長期飽受壓力，導致污水廠出水指標一直未能正常達到排放要求，從而進行提標改造，但是廠區(qū)用地限制，僅在廠區(qū)東南角有1500m2的可用土地，不能滿足常規(guī)深度處理用地的要求，最后只能夠即墨市污水處理通過小試、中試及方案論證，最終選擇增加磁絮凝沉淀池作為改造工藝，該絮凝沉淀池僅占地1350m2，設(shè)計水力停留時間20min，沉淀池表面負荷＜20m3/（m2·h），改造完成后，整體運行費用預計為低于0.09元/m3。出水效果極佳。

6、結(jié)論

磁絮凝技術(shù)在生活污水深度除磷、礦山尾礦水處理、焦化廢水深度處理、污水廠提標改造中都得到極大的應用。這些領(lǐng)域應用磁絮凝技術(shù)處理污水，可以減少用藥數(shù)量，縮短沉降時間，提升去除質(zhì)量的優(yōu)勢，使得污水處理進步，體現(xiàn)出了磁絮凝技術(shù)在污水處理領(lǐng)域具有極大的前景，也為絮凝技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。（來源：山東華城城建設(shè)計工程有限公司）