1 磁混凝技術(shù)原理

　　磁混凝技術(shù)就是在普通的混凝沉淀工藝中添加了磁粉，使得混凝劑、污染物和磁粉絮凝結(jié)合在一起，形成密度更大的絮體，進(jìn)而提高混凝沉淀的效果，同時(shí)添加的磁粉可回收循環(huán)利用。傳統(tǒng)的混凝沉淀技術(shù)中添加混凝劑后，改變了膠體或者懸浮顆粒的表面性質(zhì)，使得膠體或絮體的吸引力大于排斥力而發(fā)生凝聚，進(jìn)而發(fā)生沉淀的過程。研究表明，磁混凝技術(shù)的作用機(jī)理含磁絮體的形成與不含磁絮體的形成過程相同，都是在借助混凝劑的作用下完成的。對于添加磁粉的絮凝過程中，磁粉表明镃 ζ 電位呈負(fù)電，混凝劑水產(chǎn)生的正離子在電中和的作用下聚集于帶負(fù)電的膠體顆粒和磁粉周圍;然后靜電磁力消失，膠體顆粒和磁粉顆粒在范特華力的作用下發(fā)生聚集，再利用絮凝劑的吸附架橋作用進(jìn)一步的將絮體凝集增大，最后使得污染物與水沉底分離。

　　2 磁混凝沉淀技術(shù)的應(yīng)用

　　水是地球生物的生命之源，而且對人類的發(fā)展、進(jìn)步有著重要的作用，是不可替代的資源。污水處理技術(shù)是對水資源有效利用的重要技術(shù)手段，而污水處理的實(shí)質(zhì)就是對水中污染物進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)化，因此，分離技術(shù)是污水處理過程中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，直接影響污水處理效果。磁混凝沉淀技術(shù)作為一種新型的污水分離技術(shù)，相對傳統(tǒng)沉淀技術(shù)具有沉淀速度更快、效率更高，而且對細(xì)菌、油類、微小粒子具有良好的沉淀效果，因此，在我國的污水處理行業(yè)中得到了更多的應(yīng)用，在城市污水、中水回用、高磷廢水等工業(yè)廢水中均取得了良好的效果。

　　2.1 城市Th活污水

　　生活污水處理中采用的混凝技術(shù)主要是先投加混凝劑，之后再投加助凝劑。磁混凝工藝是在常規(guī)混凝工藝中投加磁粉來進(jìn)行污染物的混凝分離。采用磁混凝技術(shù)處理城市污水，能夠有效的去除有機(jī)物、重金屬、磷等，而且對降低后續(xù)工藝負(fù)荷及提高尾水出水水質(zhì)有著顯著的效果。宋立堂利用磁混凝技術(shù)處理生活污水廠尾水，其處理效果顯著優(yōu)于常規(guī)混凝，其中磁粉最佳投加量 500mg/L，PAC 最佳投加量為 50mg/L，而且出水水質(zhì)穩(wěn)定。隨著磁混凝技術(shù)的不斷發(fā)展，其在大型的污水廠中也得到了實(shí)際應(yīng)用。北京市清河 10000t/d 污水處理廠采用磁混凝技術(shù)進(jìn)行了 2 個(gè)月中試試驗(yàn)，取得了良好的效果。隨后該技術(shù)又應(yīng)用于 5 萬t/d 市政污水處理中。由于有磁性物質(zhì)參與了混凝反應(yīng)，在污水處理過程中形成了更為緊密和結(jié)實(shí)的絮團(tuán)，而且能夠吸附更多的污染物。北京市清河 5 萬t/d 污水廠采用磁混凝技術(shù)全部設(shè)施占地面積為 1000m2，如采用常規(guī)的混凝沉淀技術(shù)，占地面積要遠(yuǎn)大于 1000m2，因此在基建上大大節(jié)省了占地面積和投資。也縮短了建設(shè)周期，同時(shí)，其運(yùn)行管理簡便、啟動快捷，值得在水處理行業(yè)推廣應(yīng)用。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　2.2 工業(yè)污水

　　我國水資源匱乏，目前水資源短缺和水環(huán)境污染已經(jīng)對居民的生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的影響，是我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要影響因素，因此污水處理技術(shù)也在不斷地發(fā)展更新。由于磁混凝技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)越性，在近年來在水處理領(lǐng)域得到了越來越多的重視，也為廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)污水的處理中，是一種發(fā)展前景良好的新型污水處理技術(shù)。

　　2.2.1 木材加工行業(yè)廢水

　　隨著我國木材加工業(yè)的快速發(fā)展，以及國家環(huán)保政策的不斷完善，木材行業(yè)加工產(chǎn)生的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，解決污水處理達(dá)標(biāo)問題迫在眉睫。我國的木材加工廢水中，產(chǎn)生的污染物種類多，而且 COD 含量高，但其生化性差，處理難度大。

　　木材加工廢水方面有著大量的研究，有研究者采用鐵碳微電解結(jié)合混凝沉淀法來作為理中纖板加工廢水的預(yù)處理，進(jìn)水 COD 濃度為5200mg/L，色度 500 倍時(shí)，COD 和色度的處理效率分別為 92% 和 99%，但是該工藝需要在處理前進(jìn)行大量的原水稀釋。還有采用混凝氣浮 + 接觸氧化來處理纖維板廢水，COD 的處理效率也可以達(dá)到 99.28%，懸浮物去除率為 96.8%, 色度去除率為 93.83 %，該工藝中在混凝氣浮的前處理工藝中COD、懸浮物和色度的去除率僅為37.79 %、60.5 % 和36.33 %。說明混凝工藝對前處理的作用較差，影響整個(gè)處理工藝的穩(wěn)定性。磁混凝技術(shù)處理中纖板廢水，磁粉的投加不僅能夠產(chǎn)生磁凝聚力，而且有助于提高混凝劑的吸附架橋作用，使得在處理工程中產(chǎn)生更大更緊密的絮體。相對常規(guī)的混凝工藝，磁混凝技術(shù)處理木材加工廢水沉淀速度快，處理水質(zhì)穩(wěn)定，COD、SS 和色度的處理效率能夠達(dá)到 80%、96% 和 97%，有效的降低了后續(xù)污水處理污染負(fù)荷，同時(shí)也保證了污水處理的穩(wěn)定性。

　　2.2.2 鋼鐵行業(yè)廢水

　　鋼鐵冶金企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要利用酸洗工藝來對產(chǎn)品進(jìn)行加工，與此同時(shí)各種金屬元素會在酸洗工程中以離子的形態(tài)進(jìn)入到酸溶液中，因此產(chǎn)生的廢水將會產(chǎn)生大量的重金屬。如不對鋼鐵企業(yè)污水進(jìn)行有效的處理，不僅會對環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，而且還會造成大量的金屬離子的流失，這些金屬離子通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體當(dāng)中，會嚴(yán)重的影響身體健康。傳統(tǒng)的污水處理工藝處理成本高、效果不穩(wěn)定，而且固液分離差，不能滿足當(dāng)前的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。以某鋼鐵企業(yè)冷軋廠重金屬廢水為例，常規(guī)混凝采用聚合氯化鋁，投加濃度為3%，助凝劑為陰性聚丙烯酰胺，投加濃度為1‰。在磁混凝技術(shù)中，投加磁粉的密度>5.0mg/L，在污水中形成的絮體密度為3～4mg/L，污水處理能力遠(yuǎn)大于常規(guī)混凝技術(shù)。主要是由于磁混凝技術(shù)中投加的磁粉粒徑小，而且?guī)в胸?fù)電荷，能夠有效的促進(jìn)絮體的增大，也提高了吸附架橋的影響。因此，該鋼鐵企業(yè)采用了磁混凝工藝來處理廢水，HRT為10.5min，占地面積為8.5m2，重金屬去除率為99%，在各項(xiàng)數(shù)據(jù)上均優(yōu)于傳統(tǒng)的混凝技術(shù)。但存在的缺點(diǎn)是，在整個(gè)處理工藝中增加了投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

　　2.2.3 焦化廢水

　　焦化廢水是難降解廢水類型之一，在常規(guī)的生化處理后仍然存在一些氰化物、硫化物、硫氰化物、多環(huán)芳烴、吡啶、喹啉等難生物降解污染物。GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對焦化廢水中氰化氫、酚類以及多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)有著嚴(yán)格的指標(biāo)。因此，對焦化廢水的前段處理有著非常重要的作用。

　　磁混凝技術(shù)是在常規(guī)的混凝技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合了磁分離的物理過程，通過在污水中投加磁粉、混凝劑或者磁性混凝劑，使其和污染物發(fā)生混凝絮凝作用，形成絮體，在外加磁場的作用下發(fā)生沉淀，實(shí)現(xiàn)污染物的沉淀分離。近年來隨著磁混凝技術(shù)的不斷成熟，其在焦化廢水處理中也取得了一定的成效。有研究者在處理焦化廢水過程中，依次添加磁粉、PFS 和 PAM，并且進(jìn)行快速攪拌，增加了混凝劑于磁粉以及污染物的碰撞次數(shù)，更容易形成復(fù)合磁絮凝體，該工藝對焦化廢水中的 COD、氨氮和濁度有著極佳的處理效果。敬雙怡等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過磁化處理后 PFS 來處理焦化廢水，混凝產(chǎn)生的絮體更為緊實(shí)，更容易聚集，而且含水率低，出水水質(zhì)相比單純投加混凝劑有顯著提高，但磁粉投加量較多，回收率低，要在低資金投入下保證良好的出水效果，還需要進(jìn)一步的研究。

　　3 結(jié)語

　　混凝技術(shù)是廢水處理過程中重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。磁混凝沉淀工藝相比傳統(tǒng)的混凝沉淀技術(shù)具有較好的污染物去除效果和較少的基建投資，而且出水穩(wěn)定、運(yùn)行操作簡便，在污水處理工藝中得到了更廣泛的應(yīng)用。但其磁粉投加量、磁種回收技術(shù)以及混凝劑的分散性等限制了磁混凝技術(shù)的發(fā)展，因此，在磁混凝這項(xiàng)技術(shù)中需要更多的工作來克服缺點(diǎn)、研發(fā)新技術(shù)和降低成本。(來源：佛山市新泰隆環(huán)保設(shè)備制造有限公司)