磁絮凝技術(shù)是在常規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鼓磁粉回收機回收磁粉循環(huán)使用，同時(shí)排出污泥至污泥脫水系統。磁絮凝技術(shù)廣泛應用于大、中、小型污水廠(chǎng)深度處理中。
1、磁絮凝技術(shù)的優(yōu)勢
磁絮凝混合系統投加磁粉和絮凝劑，可以有效去除細菌、病毒及多種微小顆粒，因此SS去除率相比傳統工藝較高，出水水質(zhì)且穩定性高。同時(shí)，水力負荷高，15～30m/h的上升流速，停留時(shí)間很短，其高速沉淀的性能優(yōu)異，其與傳統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(diǎn)。
2、磁絮凝沉淀用于生活污水深度除磷
常規化學(xué)除磷工藝存在絮體松散、沉淀慢、占地面積大、化學(xué)藥劑投加量大、泥量大、運行費用高等問(wèn)題，使得常規化學(xué)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，克服傳統化學(xué)除磷的缺陷，具有絮體密實(shí)、沉降速度快、藥劑投加少、占地面積小和運行費用少的特點(diǎn)，在生活污水處理方面得到廣泛應用。傳統化學(xué)除磷因絮體不宜沉降導致不設置污泥回流，磁絮凝沉淀技術(shù)在系統中增設污泥回流系統，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(shí)驗研究得出，城鎮污水應用磁絮凝技術(shù)進(jìn)行深度除磷，藥劑最佳的投放順序為：PAC→磁粉→PAM。通過(guò)兩組實(shí)驗結果對比，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(guò)對兩組實(shí)驗的正交實(shí)驗得出對于磁絮凝技術(shù)除磷實(shí)驗中的影響大小為：PAC濃度＞磁粉濃度＞PAM濃度＞沉淀時(shí)間。相較于傳統技術(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(shí)間減少33%，從而可以使用更小的沉淀池等建筑來(lái)降低成本。研究證實(shí)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(guò)大或者過(guò)小則會(huì )引起離心慣性力的過(guò)小或者過(guò)大，從而導致絮體不穩定或絮體被破壞，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(jìn)絮體產(chǎn)生，使得去除率提高。當磁感應加強時(shí)，水處理效果得到提升。試驗研究通過(guò)添加磁粉使得沉降時(shí)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(shí)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(kāi)采過(guò)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，從而容易新城穩定的懸浮物，常規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(jìn)行處理，研究結果表明：添加磁粉可產(chǎn)生更加密實(shí)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(zhù)長(cháng)程作用力，同時(shí)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(xué)吸附架橋作用。
磁絮凝工藝處理礦井水的相關(guān)研究結果表明：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(lèi)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(zhù)縮短沉淀時(shí)間，絮體沉淀時(shí)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(chēng)為焦化廢水。焦化廢水的化學(xué)成分主要為無(wú)機化合物類(lèi)的銨鹽類(lèi)和有機化合物中的酚類(lèi)、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(jìn)而對于焦化廢水的深度處理多采用混合法。
現階段，相關(guān)部門(mén)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(lái)越多的人進(jìn)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(chǎng)，以吸附帶電荷的膠粒。同時(shí)，在廢水中懸浮的磁粉顆粒增加了懸浮顆粒的數量，從而使得膠體顆粒的碰撞機會(huì )提升，導致更易形成絮體，去除率也隨著(zhù)絮凝效果的增強而提高。
經(jīng)實(shí)驗證明，在投入磁粉的初期，焦化廢水的各項指標隨著(zhù)添加量的增加變大，當投入量到達400mg/L時(shí)，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(méi)有加入磁粉時(shí)的去除率，分別提升了1.5%、2.4%和1.6%。然而再加入磁粉，去除率出現下降。實(shí)驗觀(guān)察得出磁粉和絮體的結合形成了體積更小、結合更為緊密、沉降速率更快的復合磁絮凝體。分析得出在磁粉增加的過(guò)程中，使得更多的磁粉可以和絮體進(jìn)行結合，所以去除率得到升高。然而隨著(zhù)磁粉添加量超過(guò)最佳值時(shí)，不但不再形成磁絮凝體，磁粉還會(huì )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(chǎng)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(lái)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(chǎng)提標改造的新途徑。為滿(mǎn)足出水的排放指標達到《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級A標準的要求，許多學(xué)者對磁絮凝技術(shù)在污水廠(chǎng)提標改造中的應用進(jìn)行了研究。
在一定范圍內，通過(guò)增加PAC和磁粉藥劑投加量可以提高SS的去除率，但是隨著(zhù)PAM的增加，SS的去除率呈現先升后降的趨勢。增加磁粉和PAC投加量能提高污水濁度去除率；隨著(zhù)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(zhù)去除效果，過(guò)快和過(guò)慢效果都不佳。同時(shí)提出磁粉呈現先升高后降低的趨勢；攪拌速率過(guò)快或過(guò)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(chǎng)建設總規模為6.0×104m3/d，2018年進(jìn)行了一級A標準升級改造，采用磁絮凝沉淀技術(shù)。設計時(shí)候采用專(zhuān)用攪拌形式，下推混合快速推進(jìn)，上推慢速上升，通過(guò)這種設計的優(yōu)化可以實(shí)現PAC的快速混合和慢速絮凝都在一個(gè)池體中進(jìn)行。采用4池設計，混凝反應池為2池，總停留時(shí)間為5min，加載反應池停留時(shí)間為2.5min，絮凝反應池停留時(shí)間為2.5min。實(shí)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定達到一級A標準。
青島即墨區污水處理廠(chǎng)建設總規模為20.0×104m3/d，由于運行長(cháng)期飽受壓力，導致污水廠(chǎng)出水指標一直未能正常達到排放要求，從而進(jìn)行提標改造，但是廠(chǎng)區用地限制，僅在廠(chǎng)區東南角有1500m2的可用土地，不能滿(mǎn)足常規深度處理用地的要求，最后只能夠即墨市污水處理通過(guò)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，設計水力停留時(shí)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(chǎng)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，可以減少用藥數量，縮短沉降時(shí)間，提升去除質(zhì)量的優(yōu)勢，使得污水處理進(jìn)步，體現出了磁絮凝技術(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(lái)源：山東華城城建設計工程有限公司）
