全康環(huán)保:1、什么是磁混凝？

所謂磁混凝沉淀技術(shù)就是在普通的混凝沉淀工藝中同步加入磁粉，使之與污染物絮凝結(jié)合成一體，以加強混凝、絮凝的效果，使生成的絮體密度更大、更結(jié)實，從而達到高速沉降的目的。磁粉可以通過磁鼓回收循環(huán)使用。

整個工藝的停留時間很短，因此對包括TP 在內(nèi)的大部分污染物，出現(xiàn)反溶解過程的機率非常小，另外系統(tǒng)中投加的磁粉和絮凝劑對細菌、病毒、油及多種微小粒子都有很好的吸附作用，因此對該類污染物的去除效果比傳統(tǒng)工藝要好。同時由于其高速沉淀的性能，使其與傳統(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。

以前，磁混凝沉淀技術(shù)在水處理工程中實際應(yīng)用極少，原因是磁粉的回收問題一直沒有得到很好地解決。現(xiàn)在這一技術(shù)難題已被成功解決，磁粉回收率可達99%以上，這樣，磁混凝沉淀工藝的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢就得到了充分體現(xiàn)，在國內(nèi)外得到了越來越廣泛地應(yīng)用。目前，美國有15000 t/d 的市政污水處理項目采用了磁混凝沉淀技術(shù)。我國在城市污水處理、中水回用、自來水處理、河道水處理、高磷廢水處理、造紙廢水處理、油田廢水處理等方面對該技術(shù)的中試已經(jīng)完成，均取得了較好的結(jié)果。

2、磁混凝作用機理

根據(jù)混凝機理，加入混凝劑主要是通過改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì)，使膠體或絮團的吸引能大于排斥能而促進凝聚，而加入絮凝劑的作用主要是通過架橋作用使顆粒聚集增大的。

含磁絮團的形成與不含磁絮團的形成過程一樣，都是在混凝劑的作用下完成的。對磁粉的ζ電位的測試結(jié)果表明，磁粉表面呈負電性(ζ=-10.5 mV)。由此可以推斷，含磁絮團的形成經(jīng)歷如下：首先，混凝劑水解產(chǎn)生的正離子由于吸附電中和作用聚集于帶負電荷的膠體顆粒和磁粉顆粒周圍;然后，由于靜電斥力的消失，膠體顆粒與磁粉顆粒之間以及它們自身之間通過范得華引力長大;最后，通過絮凝劑的架橋作用，進一步將凝聚體絮凝成大絮團而沉淀。由此可見，有磁粉參與的磁絮凝反應(yīng)與沒有磁粉參與的絮凝反應(yīng)沒有本質(zhì)區(qū)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樣起作用，已有的混凝理論對磁絮凝反應(yīng)同樣具有指導(dǎo)意義，所有的強化混凝措施都將促進磁絮凝反應(yīng)的進行。

3、磁粉的回收

傳統(tǒng)的磁粉回收裝置有格柵型、鼓型、帶型等，最常用的為轉(zhuǎn)鼓式。它的主要部分由固定的磁系和在磁系外面轉(zhuǎn)動的非磁性圓筒構(gòu)成。磁系的磁極極性沿圓周方向交替排列，沿軸向極性單一，磁系包角106～135 °，圓桶是用來運載黏附在其表面上的磁性物質(zhì)，其工作原理如圖1 所示。

含有磁粉和污泥的污水從轉(zhuǎn)鼓的一端進入分離裝置，固定磁極將磁性顆粒吸出并附著在滾筒表面，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動，被帶至磁系邊緣的低磁區(qū)，并從磁性物質(zhì)出口卸下，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(zhì)出口排出，完成磁性物質(zhì)和非磁性物質(zhì)的分離過程。

4、磁混凝技術(shù)路線

磁混凝水處理技術(shù)的兩個主要工藝技術(shù)路線，即超磁分離技術(shù)和磁加載沉淀技術(shù)，都具有停留時間短，占地面積小，對懸浮物（SS）、磷、COD具有高效去除的技術(shù)特點。

一個是超磁分離(稀土磁盤吸附分離、磁微濾磁環(huán)分離)技術(shù)

在來水中加入絮凝劑、助凝劑和磁種,發(fā)生磁混凝反應(yīng)，污水中不帶磁性的懸浮物或膠體與磁種裹挾在一起而形成帶有磁粉凝結(jié)核的微磁絮團。隨后流經(jīng)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的永磁磁盤,懸浮物被吸附在磁盤上并被隔磁刮條刮下,實現(xiàn)固液分離。清水作為處理出水,可繼續(xù)進一步處理(如生態(tài)處理、消毒等),或排放進入水體。含磁污泥則經(jīng)過磁粉回收系統(tǒng)循環(huán)利用,剩余污泥進入污泥脫水系統(tǒng)進行脫水和外運。該項技術(shù)水力停時間僅約3～6分鐘。處理速度快，進排泥含水率93%；占地面積小，傳統(tǒng)工藝1/6~1/8（500m3/h規(guī)模，井下巷道體量40×5×3.5m）；運行成本低，運行成本低0.3元/噸（根據(jù)不同水質(zhì)、工藝，有所不同）；運行穩(wěn)定，設(shè)備年故障時間低于2小時去除效果好，SS去除率97-99%~COD去除率80-90%~TP去除率85-95%；可實現(xiàn)集裝箱式、移動車載式、船載式等，集成化程度高等特點！

另一個是磁加載沉淀分離技術(shù)

即向來水中加入混凝劑和磁種之后,進入沉淀池讓懸浮物完成沉淀澄清過程,上清液就是處理后出水,底層是含有磁種的混合污泥,也需要進行磁種回收循環(huán)利用,剩余污泥需進一步脫水處理處置。該工藝技術(shù)水力停留時間在15-20分鐘,比超磁分離的要長,但是運行更穩(wěn)定,處理出水SS可低至5mg/L以下,具有高效、穩(wěn)定運行的突出特點。

5、磁混凝的應(yīng)用

磁混凝工藝與常規(guī)混凝沉淀工藝相比可節(jié)省土地面積50%以上，對老水廠改造或新建水廠的空間使用將十分有利。磁混凝工藝對水體中固體顆粒物的去除十分高效，SS去除率可達90%，此外，還可去除約50%的COD，8%-85%的水體有機物。磁混凝工藝對低溫低濁和高濁水的處理均十分高效，抗沖擊負荷能力強。將磁混凝與UF膜過程相結(jié)合，將使水處理工藝流程更為穩(wěn)定高效，水廠處理單元將更為緊湊。因此磁混凝工藝市場發(fā)展前景較好，在水處理行業(yè)中具有較好的推廣價值，市場容量較大，主要市場在：

1） 生活污水處理：一級A提標(biāo)改造、污泥濃縮池上清液除磷；

2） 工業(yè)污水處理：高磷、高SS初級處理及生化出水深度處理，礦井水處理；

3）黑臭河道：對SS、TP、COD等指標(biāo)的快速減量；

4）景觀水治理：對SS、TP、COD等指標(biāo)的快速減量；

5）生活飲用水供水處理：初級處理、污泥濃縮上清液/濾池反洗水回收。