我國(guó)對(duì)水環(huán)境要求提高及對(duì)回用水水量要求提高，并且對(duì)排入重點(diǎn)流域污水排放標(biāo)準(zhǔn)趨于嚴(yán)格，許多地區(qū)要求污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行主要指標(biāo)達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，河湖景觀、城市綠化等使用再生水，為此許多污水處理廠面臨著提標(biāo)改造的任務(wù)。在城鎮(zhèn)污水處理廠中，混凝作為重要的深度處理單元而得到廣泛應(yīng)用，決定著污水處理廠最終出水水質(zhì)，占有重要的一席之地。傳統(tǒng)混凝工藝是投加混凝劑之后投加助凝劑，去除水中的各種顆粒物和有機(jī)物等污染物；通常情況下，去除率取決于污染物物理化學(xué)性質(zhì)和混凝劑的水解形態(tài)分布特征。但傳統(tǒng)的磁混凝沉淀工藝存在以下缺點(diǎn)：①水力停留時(shí)間長(zhǎng)，占地面積較大；②需要出水TP<0.5mg/L，則藥劑投加量很大，增加水處理成本。而達(dá)到國(guó)際地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，需要更多的化學(xué)藥劑，如PAC、PAM等藥劑的使用。而過多的化學(xué)藥劑一旦流入到生化處理系統(tǒng)里面，會(huì)對(duì)微生物造成不利的影響，進(jìn)而影響污水廠出水水質(zhì)。

自上世紀(jì)60年代，國(guó)外開始將磁分離技術(shù)應(yīng)用于煤炭、礦石、生物等工程的多種廢水；70年代中期以來，我國(guó)開始將該技術(shù)應(yīng)用于煉鋼、軋鋼廢水的處理?？朔藗鹘y(tǒng)混凝工藝缺點(diǎn)，將磁分離和混凝絮凝沉淀結(jié)合衍生出的磁混凝技術(shù)以占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、有效的去除水中的SS、磷、COD、濁度、藻類細(xì)菌以及重金屬等特點(diǎn)，成為一種新型的高效水處理技術(shù)，已在城鎮(zhèn)生活污廢水、工業(yè)廢水、受污染河湖水以及飲用水中得到了成功的應(yīng)用。

磁混凝技術(shù)是在普通的混凝沉淀工藝中加入磁粉，使磁粉與絮凝體有效地結(jié)合，在沉淀池中絮體和磁粉一起更快速沉淀。其原理是根據(jù)物質(zhì)本身所具有的磁敏感性或外加磁性材料，借助磁場(chǎng)作用對(duì)水中膠體、分散顆粒等污染物質(zhì)進(jìn)行分離或去除。磁混凝工藝是將磁分離技術(shù)與絮凝技術(shù)聯(lián)合用于水處理，磁粉的加入強(qiáng)化絮凝效果，結(jié)合絮凝劑而形成的磁性絮體，能夠更加快速的沉降。

磁混凝工藝有污泥回流及磁鼓設(shè)施，沉淀之后的磁粉和絮體一部分回流到反應(yīng)池循環(huán)使用，節(jié)約了混凝劑用量，同時(shí)也增大了反應(yīng)池污泥濃度；另一部分則通過磁鼓將磁粉從污泥中分離出來，污泥進(jìn)入污泥處理單元，磁粉回到反應(yīng)池循環(huán)使用，使得磁粉損耗率降低。磁混凝沉淀工藝流程圖如圖1所示。

磁混凝沉淀工藝流程圖

磁粉的密度比較大，且磁性絮體相互吸引、結(jié)合，生成的絮體比重大、含水率低，有利于加快絮體沉降速度，從而縮短了沉降時(shí)間[7]，達(dá)到高效沉淀的目的。磁混凝工藝主要過程包括磁絮凝反應(yīng)過程、固液分離過程、污泥回流過程和磁粉回收過程。磁絮凝反應(yīng)過程是將水中污染物和水處理藥劑及磁粉進(jìn)行絮凝形成大且密實(shí)的絮團(tuán)；固液分離過程是在工藝沉淀區(qū)絮團(tuán)依靠自身的比重進(jìn)行沉降，從而將污染物質(zhì)從水體中分離出來，沉降速度一般能達(dá)到40m/h；污泥回流過程是沉降下來的絮團(tuán)回流到反應(yīng)池，使得磁粉和混凝劑循環(huán)使用；磁粉回收過程是通過高剪切機(jī)和磁鼓將剩余污泥和磁粉分離開來，磁粉回到反應(yīng)池循環(huán)使用，污泥進(jìn)入污泥處理單元而排出本系統(tǒng)。

磁混凝工藝是普通混凝沉淀工藝的升級(jí)，其表面負(fù)荷可達(dá)20~40m3/（m2·h），出水SS和TP可以直接達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，在工程及運(yùn)行上還有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 占地面積小

50000m3/d的系統(tǒng)占地約為500m2，為常規(guī)工藝的1/10，甚至更低；

• 運(yùn)行費(fèi)用低

智能化控制，日常維護(hù)簡(jiǎn)單，與普通混凝沉淀工藝相比，能節(jié)省10%~20%藥劑投加量；

• 水力停留時(shí)間短

表面負(fù)荷高達(dá)20m3/㎡·h以上，沉降速度在40m/h以上，系統(tǒng)水力停留時(shí)間小于20min；

• 建設(shè)周期短

高效的設(shè)備集成，可模塊化，從設(shè)計(jì)到運(yùn)行，如5萬(wàn)t/d水廠僅需3~6個(gè)月；

• 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

系統(tǒng)內(nèi)部有較高的磁粉及絮體含量，且加藥量及污泥回流量可隨來水情況而調(diào)節(jié)，因此在高水量或高污染負(fù)荷情況下依然可以穩(wěn)定運(yùn)行；

• 磁粉回收率高

磁粉99.9%以上的回收率，損耗折合費(fèi)用約為0.006元/m3，減小了運(yùn)行成本。

此外，在*情況下，出水TP為0.05mg/L、SS為0.8mg/L、濁度小于1NTU，石油類、藻類去除率高達(dá)99%，及高效的重金屬離子和COD、BOD去除率。