磁混凝沉澱（diàn）技術

磁混凝沉澱技術簡介

所謂磁混凝沉澱技術就是在普通的混凝（níng）沉澱（diàn）工藝中同步加入磁粉，使之與汙染物絮凝結合成（chéng）一體，以加強混凝、絮凝的效果，使（shǐ）生成的絮體密度更大、更結實，從而達到高速沉降（jiàng）的目的。磁粉可以通過磁鼓回（huí）收循環使（shǐ）用。
整個工藝（yì）的停留時（shí）間（jiān）很短，因此對包括（kuò）TP 在內的大部分汙染物，出現（xiàn）反（fǎn）溶解過（guò）程的機率非（fēi）常小，另外係統中投加（jiā）的磁粉和絮凝劑（jì）對細菌、病毒、油及（jí）多種微小粒子都（dōu）有很好的（de）吸附作用，因此對該類汙（wū）染物的去除效果比傳統工藝要（yào）好。同時由於其高速沉澱的性能（néng），使其與傳統工藝相比，具（jù）有速度快、效率高、占地麵積小、投資小等諸多優點。
以前，磁混凝沉澱技術在水處（chù）理工程（chéng）中實際應（yīng）用（yòng）很少，原因是磁粉的回收問題一直沒（méi）有得（dé）到很（hěn）好地解（jiě）決。現在這一技術（shù）難題已被成功解決，磁（cí）粉回收率（lǜ）可達99 ％以（yǐ）上，這樣，磁混凝（níng）沉澱工藝（yì）的技術優勢和經（jīng）濟優勢就得到了充分體（tǐ）現，在國內外得到了越來越廣泛地應用。目前，美國有15 000 t/d 的市政汙水處理項目采（cǎi）用了磁混凝沉澱技術。我國（guó）在城市（shì）汙水（shuǐ）處理、中（zhōng）水回用、自來水處（chù）理、河道水（shuǐ）處理、高磷廢水處理（lǐ）、造紙廢水（shuǐ）處理、油田（tián）廢水（shuǐ）處理（lǐ）等（děng）方麵對該技術的中試已經完成（chéng），均取得了較好的結果。該技（jì）術的應用已在油田廢水（shuǐ）東（dōng）營勝利油田的一期工程（5 000 t/d）中開始實施，在北京清河汙水處理廠，日處理量5 萬t 的磁處理工廠已建成並投入使用。

磁絮凝作用（yòng）機理（lǐ）

根據混凝機理，加入混凝劑主要是通過改變膠體或懸浮顆粒（lì）的表麵（miàn）性質（zhì），使膠體或絮（xù）團的吸引能大於排斥能而促進凝聚，而加入絮凝劑的作（zuò）用主要是通過架橋作用使顆粒聚集增加的。
含磁絮團的形成（chéng）與不（bú）含磁絮團的形成過程一樣，都是在混（hún）凝劑的作用下完成的。對磁粉的ζ電位的測試結果表明，磁粉表麵呈負電性（xìng）（ζ=-10.5 mV）。由此（cǐ）可以推斷，含磁絮團的形成經曆如下：首先，混凝劑水解產生（shēng）的正離子由於（yú）吸附電中和作用聚集於帶負電荷的膠體（tǐ）顆粒和磁粉（fěn）顆粒周圍；然後（hòu），由於靜電斥力的消失（shī），膠（jiāo）體顆粒（lì）與磁粉顆粒之間以及它們自身之間通過範得華引力長大；其後，通（tōng）過絮凝劑的架橋作用，進一步將凝聚體絮凝（níng）成大絮團而（ér）沉澱。由（yóu）此可見（jiàn），有磁粉參與的磁絮凝反應與沒（méi）有磁粉參與的絮凝反應沒有本質區別，磁粉與其他的細微懸浮顆粒一樣，混凝劑的作用機理對它同（tóng）樣起作用，已（yǐ）有的混（hún）凝理論對磁（cí）絮凝反應同樣具有指導意義，所有的強化混凝措（cuò）施都（dōu）將促進磁（cí）絮凝反應的進行。

磁粉的回收

傳統的磁粉回收裝置有格柵型、鼓型、帶型等，非常常用的為轉鼓式。它的（de）主要部分由（yóu）固定的磁係和在磁係外麵轉動的非磁性圓筒構成。磁係的磁極極性沿圓周方向交替排列，沿軸向極性單一，磁係包角（jiǎo）106～135 °[3]，圓桶是用（yòng）來（lái）運載黏附在其表麵上（shàng）的磁性物質，其工作原理如圖所示。

圖 轉鼓式磁粉回收（shōu）裝置工作原理圖

含有磁粉和汙泥的汙水從轉鼓的一端進入分離裝置（zhì），固定磁（cí）極將磁（cí）性顆粒吸出並附著在滾筒表麵，隨著滾筒的轉動，被帶至磁係邊緣的低磁區，並從磁性物質出口（kǒu）卸下，非磁性物質（zhì）則在重力的作用下，沿分離槽流至非磁性物質出口排出，完成磁（cí）性物質和非磁性物質的（de）分離過程。

工藝優勢

（1）占地小：係統集成化程度高，磁加載物的投入使得絮體沉降速度快，從而減小了裝置體積及整體的占地麵積，比常（cháng）規工（gōng）藝占地（dì）麵積小15倍以上；單套30000m3/d規模加載混凝磁分離係統的占地約為300m2左右。
（2）移（yí）動性：集成度高使得裝置可以做成車載（zǎi）、船（chuán）載式移動式設備，非常適合應急事（shì）件、農村生活汙水和飲用水等多個領域的（de）水處理。
（3）見效快：沉降速度（dù）快，停留時間短，啟動時間快，整個係統進出水不到20min，且處（chù）理效果好，能快速去（qù）除各種汙染物質，其（qí）出水水質可與超濾膜出水相媲美，尤其針對水體中的總磷（TP）可至<0.2mg/L。
（4）投資少：係統簡單，占地麵積小，移動式設備無（wú）需土地審批，施工周期短，且可以（yǐ）在（zài）原有設備基礎上進行改造，可很好的減少投資成本。
（5）運行成本低：係統能耗低，設備維護簡單，先進的磁分離回收裝置使得磁物質可完全回收（shōu），有效地汙泥回流係統減（jiǎn）小了藥（yào）劑投加量，可有效的降低運（yùn）行成本。  此外（wài），其它工藝相比，磁分離技術具有以下（xià）優勢（shì）：
（1）該工藝能有效對城市汙水的一級（jí）、二級、三級（jí）以及中水和（hé）多（duō）種工業汙水、飲用水的（de）處理（lǐ）。
（2）表麵負荷（hé）可達20 m3/m2•h～40 m3/m2•h。
（3）汙泥被高度壓縮，濃度高
（4）設備的使用壽命長，除（chú）了正常的維護外，不用（yòng）更換（huàn）部件而造成高昂二次投資（膜工藝操作和維修費用估計是加載混凝磁分離係統費（fèi）用的（de）1.3倍以上）。
（5）對水質和水量均有很強的耐衝擊能力，短時間（jiān）內的高（gāo）峰流量可達平均流量的（de）1.5倍。當進水水質有較大波動或其它（tā）有害金屬離子進入磁分離係統，係統仍然能夠（gòu）保持較高的去除效果，大幅（fú）度去除水中汙染物。
（6）如果以後總磷指標繼（jì）續提（tí）高，不需要增加投資建（jiàn）設新設施，隻需利用現有加載混凝磁分（fèn）離係（xì）統，在運行時增加絮凝劑的用量即可（kě）滿足要求，甚至達到美國（guó）標準（zhǔn）TP≤0.2ppm。