我國(guó)對(duì)水環(huán)境和回用水量的要求有所提高,對(duì)重點(diǎn)流域排放的污水排放標(biāo)準(zhǔn)也趨于嚴(yán)格。許多地區(qū)要求污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到地表水的主要指標(biāo)Ⅳ再生水用于河湖景觀和城市綠化,因此許多污水處理廠面臨著升級(jí)改造的任務(wù)。在城市污水處理廠中,混凝土作為一種重要的深度處理單元得到了廣泛的應(yīng)用,決定了污水處理廠的出水水質(zhì)占有重要地位。傳統(tǒng)的混凝工藝是加入混凝劑,去除水中的各種顆粒物和有機(jī)物;通常,去除率取決于污染物的物理化學(xué)性質(zhì)和混凝劑的水解形態(tài)分布特性。但傳統(tǒng)的磁混凝沉淀工藝存在以下缺點(diǎn):①水力停留時(shí)間長(zhǎng),占地面積大;②需要出水TP0.5.mg/L,藥劑量大,增加了水處理成本。到達(dá)地表水Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)需要更多的化學(xué)物質(zhì),如PAC、使用PAM等藥劑。一旦過多的化學(xué)物質(zhì)流入生化處理系統(tǒng),就會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生不利影響,進(jìn)而影響污水處理廠的出水水質(zhì)。
20世紀(jì)60年代以來,國(guó)外開始將磁分離技術(shù)應(yīng)用于煤炭、礦石、生物等工程中的各種廢水;自20世紀(jì)70年代中期以來,我國(guó)開始將該技術(shù)應(yīng)用于煉鋼和軋鋼廢水的處理??朔藗鹘y(tǒng)混凝技術(shù)的缺點(diǎn),磁分離與混凝絮凝沉淀相結(jié)合的磁混凝技術(shù)有效去除了水中的SS,占地面積小,運(yùn)行成本低、磷、COD、濁度、藻類細(xì)菌和重金屬已成為一種新型的水處理技術(shù),已成功應(yīng)用于城市生活污水、工業(yè)廢水、污染河流、湖泊和飲用水。
磁混凝技術(shù)是在普通的混凝沉淀過程中加入磁粉,使磁粉與絮凝體有效結(jié)合,使絮體和磁粉在沉淀池中沉淀得更快。其原理是根據(jù)物質(zhì)本身的磁敏感性或加入磁性材料,利用磁場(chǎng)作用分離或去除水中的膠體、分散顆粒等污染物。磁混凝技術(shù)是將磁分離技術(shù)與絮凝技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行水處理。磁粉的加入增強(qiáng)了絮凝效果,并與絮凝劑相結(jié)合.而形成的磁性絮體,可以更快地沉降。
磁混凝工藝包括污泥回流和磁鼓設(shè)施。沉淀后的部分磁粉和絮體回流到反應(yīng)池進(jìn)行循環(huán)利用,節(jié)約了混凝劑的用量,增加了反應(yīng)池的污泥濃度;另一部分通過磁鼓將磁粉從污泥中分離出來,污泥進(jìn)入污泥處理單元,磁粉回到反應(yīng)池進(jìn)行循環(huán)利用,降低了磁粉的損耗率。
磁粉密度相對(duì)較高,磁性絮體相互吸引和結(jié)合,產(chǎn)生的絮體比重大,含水量低,有利于加快絮體沉降速度,縮短沉降時(shí)間,達(dá)到沉淀的目的。磁混凝過程的主要過程包括磁絮凝反應(yīng)過程、固液分離過程、污泥回流過程和磁粉回收過程。磁絮凝反應(yīng)過程是將水中的污染物、水處理劑和磁粉絮凝成大而密實(shí)的絮凝;固液分離過程是在工藝沉淀區(qū)依靠自身比例沉降絮凝,從而將污染物從水中分離出來,沉降速度一般可達(dá)40m/h;污泥回流過程是沉降絮凝回流到反應(yīng)池,使磁粉和混凝劑回收;磁粉回收過程是通過高剪切機(jī)和磁鼓將剩余污泥與磁粉分離,磁粉回到反應(yīng)池回收,污泥進(jìn)入污泥處理單元,排出系統(tǒng)。