超磁分离水体净化技术原理

常见的污水处理工艺中，涵盖了物理、化学、生物、物化等处理方法，对不同的污水类型，需要采用多种技术工艺。如应用了上百年的活性污泥法、城市污水处理厂常见的AO、AAO工艺、另外生物膜、生物滤池等都是常见的污水处理工艺，超磁分离水体净化技术，一种以效率著称的物化沉淀技术。

超磁分离水体净化技术，是通过将不带磁性的水体污染物赋予磁性，由磁盘吸附打捞进行固液分离，实现水体快速净化。该技术具有混絮凝反应、分离效率高、占地面积小、出水水质优、运行费用低、自动化程度高等特点。已广泛应用于流域水环境、市政水环境、钢铁水环境、煤炭水环境、石化水环境等领域，且效果理想。

图1：技术原理

超磁分离水体净化技术由磁分离技术演变而来，从技术的角度来看，磁分离技术一般分为磁盘分离法与加载沉淀法，两者都是物化法，都可以利用磁性接种技术，将废水中非磁性或弱磁性的颗粒物赋予磁性，然后借助外力磁场的作用把赋予磁性的悬浮固体分离出来，达到净水的目的。的不同在于磁盘分离法是通过永磁磁盘的磁力吸附作用主动快速的打捞悬浮污染物、而加载沉淀法本质上是通过重力作用使悬浮污染物沉淀。基于此，由磁盘分离法发展而来的超磁分离水体净化技术与加载沉淀法发展而来的磁混凝沉淀技术对比，超磁分离水体净化技术设备占地面积更小、处理时间更短、剩余污泥浓度更高，这里我们主要讨论超磁分离水体净化技术及设备。

磁分离技术应用领域的历史演变

1845年美国发明了工业磁选机，磁分离开始以机械设备的形态陆续在煤脱硫、玻璃及水泥等原料除铁、高岭土提纯等选矿以外的领域得到规模化应用。20世纪60年代，前苏联利用磁聚凝法处理钢厂除尘废水，磁分离技术开始应用于水处理领域。70年代初瑞典艾尔公司的磁力圆盘机污水净化装置,用于含有磁性固体颗粒工业废水的净化处理。1976年日本三浦化学装置株式会社的2秒分离机—铁氧体磁分离设备，用于含铁磁SS的轧钢废水的处理。超磁分离技术是基于磁分离的超高速水体净化技术，2011年，获得由科技部、环保部、商务部及质检总局联合颁发的重点新产品；2011年，获得中国环保协会颁发的重点环境保护实用技术；2012年，获得发改委颁发的重点节能技术推广目录；2013年，获得水利部颁发的水利实用技术重点推广指导目录。2014年，获得国务院颁发的科技进步二等奖。超磁分离水体净化技术逐步成为污水处理中的主流技术之一，广泛应用在市政、河湖流域、钢铁、煤炭、石化等水环境领域。

超磁分离水体净化技术原理

超磁分离工艺流程图

超磁分离水体净化技术，是通过将不带磁性的水体污染物赋予磁性，由磁盘吸附打捞进行固液分离，实现水体快速净化。超磁分离水体净化技术成套设备有四大部分：加药系统、混凝系统、超磁分离系统和磁粉投加及回收部分。污水进入设备后，会与药剂混合并发生化学反应，形成可沉淀物质，为了让这些物质从污水中快速分离，在污水中加入磁种，磁种能够和悬浮物粘附在一起，并被磁盘打捞吸附出来，由此污水得到净化。被打捞出来的含有磁种和沉淀物的混合物质再经过特殊设备进行分离，磁种因此可以实现重复使用。

超磁分离水体净化技术特点

1.流程短：全系统水力停留时间（HRT）仅有4-6min，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留时间的1/10～1/20。

2.占地面积小、处理水量大：以日处理能力为10,000立方米的超磁分离设备为例，其平均占地面积仅为200m2，单套处理能力达到20000m³/d以上。

3.投资省：配套土建少，综合投资比传统处理方法少1/3~1/5。

4.运行费用低：电机功率小，水处理药剂投加量为常规混凝沉淀的1/3~2/3，短流程一体化设备综合吨水电耗0.03元，磁种可回收。

5.处理水量大：单台设备可实现处理量1500m3/h。

6.出水水质好：SS去除率90~95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80~90%，COD去除率40%~60%。

7.污泥浓度高：磁盘分离净化的同时实现自沥水过程，尾泥无需浓缩处理直接进入压滤环节。

超磁分离水体净化技术的应用领域

该成果是国际公认的低碳减排技术，应用磁分离的物理化学方法，直接减少二氧化碳温室气体的排放。主要用于非导磁性介质的污水处理，包括工业废水处理：煤炭行业的矿井水，冶金行业的含石墨轧钢废水和钢厂总排水，石油行业的采油回注水，电厂回用水处理，造纸废水的预处理和精处理，印染废水的预处理和精处理；市政污水处理：市政污水一级强化处理，市政污水处理厂的提标改造，污水处理厂浓缩液的深度脱磷处理，中水回用的膜前预处理；公共水域净化：河道水、景观水、湖泊水降浊除藻脱磷；供水预处理：黄河沿岸工业供水和自来水厂预处理，水库水源供水降浊除藻脱磷预处理；水污染事故应急处理等。