絮(xu)凝(ning)，一種普遍應用的簡單(dan)而有(you)效的水處(chu)理技術。基本(ben)過程是(shi)通過攪(jiao)拌將絮(xu)凝(ning)劑(ji)分散到(dao)廢水中(zhong)，使其中(zhong)細小的懸浮顆粒(li)和膠體(ti)(ti)物(wu)質失穩，聚(ju)集或凝(ning)聚(ju)在一起形成絮(xu)體(ti)(ti)，同(tong)時吸附有(you)機物(wu)到(dao)絮(xu)體(ti)(ti)上，在沉淀固液(ye)分離過程中(zhong)去除(chu)污染物(wu)。

但是傳統絮凝依靠重力作用自然沉降，分離時間長，工程應用中水力停留時間也較長，水流紊動還會影響處理效果，很煩！

在這種情況下，磁絮凝與磁分離技術應運而生。它結合了傳統絮凝的優勢，通過在絮凝工藝中加入磁性物質，形成具有磁性的高密度絮體，依靠重力沉降或外(wai)加(jia)磁(ci)場作用(yong)從水中快速分(fen)離，大大縮短了處(chu)理周期。

作為已經被證明(ming)(ming)了是一種(zhong)有效(xiao)的高新水(shui)處理技(ji)術之一，磁絮凝(ning)與磁分離技(ji)術對重(zhong)金(jin)屬廢水(shui)、煤化工廢水(shui)、礦井水(shui)、含油(you)廢水(shui)、生活(huo)污水(shui)、除藻等都具有明(ming)(ming)顯的絮凝(ning)效(xiao)果。

磁絮凝工藝原理(li)：

根據小編搜集的資料來看，磁絮凝沉淀的核心有3個關鍵點：

1.反應池投加PAC、PAM的同時投加高比重的磁粉；

2.沉淀部分可采用豎流沉淀池與高密度沉淀池相結合的形式：池型為豎流沉淀池，池內設置協管沉淀區、污泥回流等。

3.高效的磁粉回收系統是磁絮凝沉淀系統運行的保證。

絮凝與磁分離工藝是在傳統絮凝沉淀工藝的基礎上，增加了磁粉加載反應池、高剪切器以及磁分離器等設備。

采用該工藝處理污廢水時，根據其廢水的水質特性，調整pH后加入適量絮凝劑進行充分的混合反應，再加入載體磁粉強化絮凝反應。由于加載的磁粉相對密度為5.2，有效增加了絮體的總體密度，加快了絮體沉降速度，提高了澄清池表面負荷，減小用地面積。

高速沉降的絮體和磁粉形成污泥經由磁分離系統將磁粉回收，進行循環使用。澄清池底部污泥由于受加載磁粉重力影響，得到了有效濃縮，污泥濃度可達1％。且其穩定(ding)性高，不受水(shui)流影響，故不會導致污泥上漂溢(yi)流出澄(cheng)清池進而影響出水(shui)水(shui)質。

無論是傳統絮凝或磁絮凝工藝，適當的加藥量，適度的攪拌混合，以及合理的水力停留時間都是保證出水達標的基本要求。磁絮凝工藝除了提高沉降速度，提供優質出水，減少占地面積外，最重要的一點是，它可優化并降低原用藥量達50％。且(qie)在適當加藥去(qu)除懸浮物的同時，對于總磷的去(qu)除更是*。

例如，美國麻省Concord市污水(shui)處理(li)廠自2007年采用磁絮凝與磁分離工藝作為深度處理(li)系統，出水(shui)穩定達(da)到SS＜5mg／L，總磷＜0.2mg／L，且(qie)磁粉回收(shou)率高達(da)99.5％。

磁絮凝工藝特點

◎ 絮凝效率高

在磁絮凝過程中，加入磁粉，可以增加體系中的懸浮物數量，提高懸浮物碰撞的幾率，同時由于磁粉自身的磁吸引力和較大的比表面積，使得懸浮物有效碰撞的幾率增加，并強化對污染物的吸附，其彼此之間相互吸引結合，并在絮凝劑的吸附架橋作用下，生成以磁粉為核心的磁性絮體，絮體(ti)結構明顯(xian)改善(shan)，強化絮凝處理(li)效(xiao)果，改善(shan)出水(shui)的(de)水(shui)質。

例如，聚合鈦鹽絮凝劑能夠強化污泥的脫水性能，而加入Fe2O3納米粒子可以進一步加強污泥團聚、增強絮體強度、改善脫水性能，降低污泥的可壓縮性。

◎ 沉降速(su)度快

磁粉的自身密度較大，因此，磁性絮體的密度也會比普通絮體的密度大，大大縮短了重力沉降的時間。也可以(yi)沿著(zhu)重(zhong)力(li)方向(xiang)施加(jia)磁場，進一步(bu)加(jia)快沉降，實現快速的固(gu)液分離，減少處(chu)理時間。

例如，使用四氧化三鐵/陽離子聚丙烯酰胺（Fe3O4/CPAM）富集微藻，與CPAM相比，投加量低且效果更優，磁絮凝絮體在外加磁場的作用下60s內快速沉降，而(er)使用CPAM形成的絮體(ti)卻需要很(hen)長的時間才能沉(chen)降。

◎ 處理費用相對較低

磁絮凝體結合緊密，擠壓絮體間的自由水分，經過磁場作用污泥壓縮更密實，污泥產生量和含水量大大降低，可以減少后續污泥處理費用。

磁(ci)絮體通過再(zai)生處理，可以回收(shou)再(zai)利(li)用磁(ci)粉，以降低處理成本。由于磁(ci)絮凝技術效(xiao)率(lv)高(gao)，水力停留時間短，所需構筑物(wu)占地(di)面積小，節約基建投(tou)資。

磁絮凝工藝影響因素

◎ 絮凝體投加(jia)量

在磁絮凝過程中，加入的磁性絮凝物質與懸浮物結合形成磁性絮體，經過固液分離去除污染物，絮凝劑投加量對絮凝效果具有很大的影響。

在一定投加量范圍內，隨著投加量的增加磁絮凝效果提升，投加過多時會引起體系的再穩定現象，導致絮凝效果變差，因(yin)此(ci)，絮凝劑存(cun)在一個最(zui)佳投加量。

◎ 磁(ci)粉投加量

在磁種、絮凝劑復配磁絮凝過程中，隨著磁粉投加量的增加，水體中懸浮顆粒物濃度也會升高，懸浮物之間碰撞頻率提升，容易形成以磁粉為核心的初始磁性礬花，進而通過磁粒子間的磁性凝聚力、磁粒子微弱磁場對電荷懸浮物的吸引力以及絮凝劑的吸附架橋網捕作用，進一步聚集形成緊密結實且相對密度較大的復合磁絮體，實現快速沉降固液分離。

同時磁粉對水體中的無機離子、有機物有較好的吸附性能，強化水體中污染物的去除。但是過多的磁粉不能有效地與懸浮物結合，反而使水體中的濁度增大，影響絮凝劑對污染物的吸附，同時產生的過強磁場也會影響絮體的穩定性，導致處理效率降低。

◎ 磁場(chang)強度(du)

在磁絮凝過程中，無外加磁場時，磁性絮體(ti)依(yi)靠自身(shen)的重力沉(chen)降(jiang)，細(xi)小的絮體(ti)難以沉(chen)降(jiang)，去除效果(guo)有(you)待進一步提高(gao)。

在外加磁場作用下，隨著磁(ci)(ci)感應強(qiang)度的(de)增大(da)(da)，磁(ci)(ci)性絮(xu)體受(shou)到(dao)的(de)磁(ci)(ci)力增大(da)(da)，不(bu)僅粗大(da)(da)的(de)磁(ci)(ci)性絮(xu)體被(bei)快速去(qu)除，同(tong)時(shi)一些細(xi)小(xiao)的(de)磁(ci)(ci)性絮(xu)體也被(bei)拉(la)向底部，絮(xu)凝效果(guo)提高(gao)。

但是磁場強(qiang)度增(zeng)大(da)到(dao)一定程度之后，繼續增(zeng)大(da)磁場強(qiang)度對(dui)絮凝效果影(ying)響已不再明顯(xian)，因此，需(xu)要(yao)從實際操(cao)作、經濟成本等(deng)角度綜合考慮磁場強(qiang)度。

◎ pH 

在混凝過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)體系的(de)pH非(fei)常(chang)關(guan)鍵，會影響絮凝劑在水中(zhong)(zhong)的(de)水解過(guo)程(cheng)和水解聚合產物形態。

例如鋁鹽絮凝劑的優pH范圍是5.5~7.7，鐵鹽絮凝劑的優pH范圍是4.5~7.7，同時pH也會影響到(dao)體系中懸(xuan)浮物的表面電(dian)荷（Zeta電(dian)位），進而對絮凝效果產(chan)生(sheng)影響。

此外，在磁絮凝過程中，pH還會對所加入磁性絮凝材料的表面電荷產生影響。使(shi)用Fe3O4/CPAM富集微(wei)藻，磁性(xing)(xing)絮凝劑在pH<7時(shi)顯(xian)(xian)正電荷(he)，pH>7時(shi)顯(xian)(xian)負電荷(he)，在酸性(xing)(xing)和堿性(xing)(xing)條件(jian)下電中和、網(wang)捕、架橋發揮不同的(de)作用，處(chu)理(li)效果表(biao)現出(chu)明顯(xian)(xian)的(de)pH相關性(xing)(xing)。

◎ 攪(jiao)拌條(tiao)件

在磁絮凝過程中，為了使磁粉、絮凝劑在水中均勻分散，促進絮凝體的形成，必須充分攪拌。

但是隨著(zhu)絮凝體(ti)(ti)粒徑的增大(da)，原有(you)絮凝體(ti)(ti)在剪(jian)切(qie)力(li)作用下會(hui)發生(sheng)破碎，顆粒在剪(jian)切(qie)場中的碰撞效率隨之減低(di)，因此，攪拌速度和攪拌時間對磁絮凝效果有(you)一(yi)定的影響。

攪拌速度低或(huo)攪拌時間(jian)不(bu)足，磁粉、絮凝劑(ji)、懸浮物混合不(bu)均勻，相互碰撞幾率(lv)減少，絮凝效果不(bu)佳(jia)。但是(shi)攪拌速度過(guo)大或(huo)者攪拌時間(jian)過(guo)長，磁性絮凝體(ti)被破(po)壞再次(ci)分散(san)到體(ti)系中，導致磁絮凝效率(lv)降低。

◎ 投加(jia)順序

使用單獨的磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)、復合(he)磁(ci)性(xing)絮凝(ning)劑和改性(xing)磁(ci)性(xing)絮凝(ning)劑可一步投(tou)加(jia)處(chu)理廢水(shui)，但是磁(ci)種與(yu)絮凝(ning)劑復配(pei)處(chu)理廢水(shui)需(xu)要(yao)分步加(jia)入，投(tou)加(jia)順序會(hui)對磁(ci)絮凝(ning)的效果產(chan)生影響。

先投加磁種后投加絮凝劑的效果更好，這主要是因為先加入磁種可以有效增大懸浮物碰撞的幾率，并形成以磁種為核心的復合磁性絮體，后加入的絮凝劑能夠圍繞在磁性絮體(ti)的周圍，使其(qi)更(geng)緊密結合在一起。

而先加(jia)入(ru)(ru)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)劑，絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)劑已(yi)經與懸浮(fu)物(wu)結合，后(hou)加(jia)入(ru)(ru)磁種錯過了絮(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)形成的時(shi)機，只能(neng)依(yi)附在絮(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)的表(biao)面，很難成為絮(xu)(xu)(xu)體(ti)(ti)的磁核，反而分(fen)散在水體(ti)(ti)系中，增加(jia)了懸浮(fu)顆(ke)粒的數量，導致(zhi)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)效(xiao)果不佳(jia)。

磁絮(xu)凝技術應用案例

◎ 市政污水

市政污水的處理多以生化系統為主，物化系統一般只作為深度處理或者一級強化處理。針對不同地區污水處理廠的進水和二沉池出水，進行磁絮凝和磁分離測試，磁粉的特殊作用在一定程度上加強了系統對總磷的去除效果。

市政污水(shui)處理廠(chang)實驗進(jin)出水(shui)SS情(qing)況

◎ 含磷廢水

采用生化(hua)(hua)處理(li)很難實現除(chu)磷的(de)技術突破，而物化(hua)(hua)處理(li)在(zai)磷的(de)去除(chu)方面有著很好的(de)優勢，但其絮體一般較為松散，沉(chen)降性差，工程占地面積大(da)，且出水效果也較不穩定(ding)。

磁絮凝技術一方面通過pH的調節以及精準的加藥系統實現對總磷的去除，另一方面利用污泥回流進一步加強反應達到去除總磷的效果。此外，磁粉的特殊作用在一定程度上加強了系統對總磷的去除效果。

含磷廢(fei)水(shui)處理(li)進出水(shui)水(shui)質

◎ 重(zhong)金屬(shu)廢水(shui)

重(zhong)金(jin)屬(shu)行業(ye)(ye)產生的(de)(de)廢(fei)(fei)水對環境(jing)的(de)(de)污染極為嚴重(zhong)，是(shi)工業(ye)(ye)廢(fei)(fei)水處理的(de)(de)一(yi)大難點。其中，重(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)水中銅離子的(de)(de)去除一(yi)般多采用(yong)傳統絮(xu)凝沉淀工藝(yi)，但其用(yong)藥量較大，絮(xu)凝沉降效果較差。

通過對含銅廢水的磁絮凝與磁分離技術的處理測試，證明了其處理的可行性與*性。對于低濃(nong)度(du)的(de)(de)含(han)銅(tong)(tong)廢水(shui)，直接(jie)采用磁絮凝與磁分離(li)技術，出水(shui)Cu2＋可達到(dao)0.4mg／L的(de)(de)排放標準；高濃(nong)度(du)的(de)(de)含(han)銅(tong)(tong)廢水(shui)，經過(guo)二級除銅(tong)(tong)處理也可達到(dao)同樣優良的(de)(de)出水(shui)效果。