摘要：本次研究对磁混凝工艺的主要特点实行分析，对磁混凝工艺流程作以研究，对城镇污水厂提标改造的现状及磁混凝工艺应用情况进行解析，主要目的：合理运用磁混凝工艺于城镇污水厂提标改造中，充分发挥出其最大的应用价值，从而有效处理污水、循环利用污水。
关键词：磁混凝;工艺;城镇;污水厂;提标;改造
近年来，水体污染问题比较突出，对于污水排放的要求随之提高，污水处理厂提标改造形势严重，因此本文以城镇污水厂提标为主进行分析，经研究磁混凝澄清工艺是在污泥循环加载型沉淀技术的基础上再投加磁粉，微细的磁粉颗粒作为沉淀析出晶核，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒更容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高了悬浮物的去除效率。同时，磁粉超高比重的特性使得絮体密度远大于常规混凝絮体，从而大幅提高沉淀速度，且能够加强对污泥、污水等的处理。
一、磁混凝工艺基本特征浅谈
磁混凝工艺布设污泥回流系统，如此有助于重复使用污泥中磁粉和混凝剂，而回流污泥中的混凝剂沉淀物存在混凝性能，所以在节省混凝剂使用量方面优势突出，其他部分污泥通过磁粉回收，然后排至污泥系统[1]。磁粉、特殊混凝系统的条件下，磁混凝工艺沉淀表面负荷可达每小时20～40m³/m²，出水和一般石英砂过滤效果基本一致。磁混凝工艺主要特点：(1)工业废水COD去除率高;(2)设备集成率高，能投加磁粉>90%均可回收;(3)系统内部耐受流量和固体负荷冲击能力强;(4)沉降速度快;(5)出水水质清澈;(6)除磷效果佳。
二、磁混凝工艺流程研究
磁混凝高效澄清工艺流程 磁混凝沉淀池由4个过程区组成，即混凝区、磁粉投加区、絮凝区和澄清区组成。混凝区投加化学除磷药剂(PAC)与原水中悬浮物、胶体等物质产生充分的混合，使胶体脱稳并形成絮体;磁粉投加区投加磁粉，配合含量较高的泥渣回流，这时絮体密度加大，便于在较短时间能够沉淀;絮凝区内投加助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)，使混合过程产生的细小絮体接触碰撞形成较大的絮体颗粒;澄清区中的处理水经下而上流动，絮体在重力条件下沉淀、干扰，能够形成整体于下方发生沉淀，此时澄清水能够形成固液界面、泥水为分离的状态[2];磁混凝沉淀池污泥通过剩余污泥泵输送到磁泥分离区，有助于及时将污泥排送到储泥池中，回流磁粉处于混凝系统内部可以反复应用，避免磁粉发生严重损耗问题。
三、城镇污水厂提标现状、磁混凝工艺的应用刍议
以某城镇污水厂提标改造为例，其主体工艺使用A2O微曝氧化沟生物方式加以处理，每日处理5万m³，提标改造前出水水质参照城镇污水处理厂污染物排放标准、水污染物排放限值处理，污水处理厂提标改造工程处理后，进行深度处理工艺磁混凝沉淀池联合反硝化深床滤池，便于将TP、SS、COD等有效去除。
磁混凝澄清池中混凝池，属于快速混凝搅拌反应器，主要通过磁混凝反应池和磁粉反应池构成。絮凝池作为慢速混凝搅拌反应器，沉淀池一般通过斜管沉淀区域、污泥浓缩区域组成。
(一)磁混凝澄清池的应用
1、絮凝反应池应用情况
絮凝反应池中配置导流筒、絮凝搅拌机，混合液经絮凝反应池底进到管道导流管中，可设计涡轮搅拌器产生絮凝反应。这时，水流在反应器中循环可保证进水速率。
2、混凝池应用情况
明确管道混合器/静态混合器的不足，在混凝反应池、磁粉反应池中设置快速搅拌器，重点对原水、混凝剂快速混合搅拌，以此形成小的絮体后进到磁粉反应池和回流污泥应用快速搅拌器混合[3]。
3、磁粉回收应用情况
磁混凝澄清池中布设污泥回流、污泥流量计，剩余污泥进到高剪机、磁分离机，前者能打碎混凝絮体，后者可以将磁粉污泥通过剩余污泥中吸出后利用，主要部件为永久磁铁，所以利于制造较强磁场，且磁场强度衰减率非常低。
4、斜管沉淀池应用情况
分别设置四座构筑物和絮凝反应池相对应，斜管区上升流速控制在每小时30m左右，这一模块斜管内径约为50mm，长度在1.2m左右，安装角度保持60°，悬挂式中心传动刮泥机的直径、线速度，以及浓缩污泥深度、沉淀池底板坡度分别设置为：10m、2m/min、180mm、0.06。
(二)磁混凝澄清池的相关工艺参数
二沉池出水经二次提升进入磁混凝澄清池，出水汇流至反硝化深床滤池及消毒，经计量池后排出，占地尺寸约为30*30m，主要占混凝剂投加反应池、磁粉投加反应池，以及助凝剂投加反应池和沉淀污泥回流反应池，利于促使化学污泥充分排出，在此之后借助磁分离机的作用将磁粉回收，并且排放于储泥池中[4]。
(三)工艺应用效果及经济状况
磁混凝澄清工艺在一级A提标SS、TP中应用效果较佳可将COD去除，而且工程应用磁混凝设备保养便捷、维护便捷，能严格控制维护检修的成本，如果为生活污水为主的城镇污水厂提标，生化出水可达到一级B指标，磁混凝澄清池去除TP、SS成本约为0.04元/m³，工业废水可达到COD去除的需要，且去除效果较佳、能有效控制处理的成本。通过研究发现，磁混凝澄清出水可满足SS低于5mg/L的要求，实现SS一级A标准[5]。磁混凝工艺能够有效调整药剂投加量，这时可为提高冲击负荷适应力及确保出水稳定奠定基础。磁混凝对于悬浮颗粒沉降有积极影响，磁粉颗粒可分布于混凝剂水解中，多见于离子四周，离子静电斥力消除胶体颗粒、磁粉颗粒会在范德华引力作用下絮凝沉淀。晶种参与到反应中，能实现反应速度快、去除率高的效果，不容易发生二次污染现象，而且能够很好的回收磁粉。不仅如此，磁混凝澄清池占地面积不会很大，可以达到污水厂的占地要求，并有效降低经济成本。因城镇污水厂提示改造过程容易发生总磷超一级B情况，由此说明新建的磁混凝沉淀池按要求出水水质可经TP1.5mg/1降至低于0.5mg/1转变，磁混凝沉淀池运行成本中的电费、水费及药剂费等得以控制。PAC、PAM、磁粉补充分别为：2805元/t、30010元/t、3200元/t，药剂投加费在每日0.152元/t左右。[6]。
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结语：结合污水厂水质主要特点，合理使用磁混凝澄清工艺处理，有助于有效控制经济成本，并且提高整体处理效果。需要注意的是，该工艺能提高TP去除率、SS去除率，同时便于降低混凝剂投加量、回收并利用磁粉，故此建议在城镇污水厂提标改造中应用、推广。——论文作者：郑侦强
