1、工藝原理
高效磁混凝沉淀池是在常規(guī)混凝、絮凝的過程中，投加水處理配套的磁粉，粉末狀的磁粉與混凝過程中的絮體結(jié)合，形成以磁粉為凝結(jié)核的穩(wěn)定絮體，由于磁粉的比重是水比重的5.3倍，使結(jié)合有磁粉的絮體比重迅速提高，此種絮體自流進沉淀池后，幾分鐘內(nèi)即可實現(xiàn)快速沉降，沉降速度可達每小時40米，是常規(guī)混凝沉淀的20倍，同時此過程使混凝絮凝反應(yīng)的架橋、吸附、撲捉能力得到進一步提升，強化了處理效果，使磁混凝沉淀系統(tǒng)升級。
高效磁混凝沉淀池主要由混合池、沉淀池、回流排泥系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)及此份回收系統(tǒng)的等幾部分組成，各部分功能如下：
1)混合池
混合池分為三個池子，分別為快速混合池H1、磁介質(zhì)混合池H2及絮凝反應(yīng)池H3。H1用以投加PAC等絮凝劑，并利用快速攪拌使之與進水快速混合，攪拌機轉(zhuǎn)速一般為150r/min。H2用于磁粉回收、磁粉投加和水磁混合，利用快速攪拌使磁粉與前端混凝的進水快速混合，攪拌機轉(zhuǎn)速一般為100r/min。H3用于絮凝劑的投加混合，更好的帶動磁粉及水中不溶性物質(zhì)的沉降。該池應(yīng)使用慢速攪拌，轉(zhuǎn)速一般設(shè)為30-60r/min，快速攪拌會擊碎絮凝體導(dǎo)致絮凝失敗。
2)沉淀池
沉淀池選擇斜管沉淀池，且配套大功率不銹鋼中心傳動刮泥機?；旌纤w的平穩(wěn)沉降出水池，磁混沉淀回流，上清液從出水槽平穩(wěn)流出。池底刮泥機防止底部磁粉、底泥沉積，方便更好的回流。
3)回流排泥系統(tǒng)
磁混凝技術(shù)中回流和排泥是兩個非常重要的過程，回流主要目的是磁粉的回流利用，同時維持池體內(nèi)部泥量的均衡，回流比一般為進水量的6%~15%，回流比隨進水量的增大可適當(dāng)增大。排泥泵對應(yīng)于自控圖上的剩余污泥泵，作用是在特定時間中排除多余的泥量，維持池內(nèi)正常的固體負荷。排泥比通常為進水量的2%，具體視進出水SS或者SV30判斷是否需要排泥。
一般回流和排泥都會安排兩套，一套進行備用。
4)加藥系統(tǒng)
混凝劑(除磷劑)：一般采用PAC、PAFC等藥劑，有研究表明PAC投加量為 20-30mg/L 的情況下，對濁度、總磷的去除率可以達到90%以上，但實際運行中，根據(jù)前端總磷的去除情況需要調(diào)整PAC投加量到30-50mg/L，可以根據(jù)實際情況去調(diào)整。
磁粉：隨著磁粉顆粒的增大，比表面積迅速減小，磁粉與污染物的接觸面積隨之降低。磁粉的比重遠大于水,大顆粒的磁粉極易迅速下沉。為了獲得高的磁粉絮凝率,磁粉粒徑應(yīng)不超過10μm。另外加入的磁粉部分自行沉淀,大部分被絮凝成大絮團而沉淀。當(dāng)磁粉加入量較少時,磁粉絮凝率高,隨著磁粉加入量的增多,磁粉絮凝率逐漸降低。這是因為,當(dāng)磁粉加入量較少時,磁粉周圍存在著大量的其它懸浮物,磁粉與其碰撞、吸附和凝聚的機會很多,加入的磁粉大部分與污染物凝聚成大絮團,磁粉絮凝率高。但是,隨著磁粉加入量的增多,磁粉周圍除了存在著其它懸浮物外,還存在著相當(dāng)數(shù)量的磁粉,這時,磁粉與磁粉相互碰撞凝聚而沉淀的機會增多,磁粉絮凝率降低。磁粉加入量越多,磁粉之間相互碰撞凝聚的機會越多,磁粉絮凝率越低。所以,合適的加入量要視污染物濃度而定(可以觀察形成的絮體來參考投加量),否則要么太少以致絮團的磁性達不到要求,要么太多而浪費磁種。試運行啟動的時候可以按照80-100mg/L 的量進行投加試驗，后續(xù)持續(xù)運行的時候可以根據(jù)每天的水量和運行情況進行投加。
絮凝劑(PAM)：其中PAM有幾種，一般因為TP 在水中是以有機磷與無機磷的形態(tài)存在，而無機磷是以磷酸鹽的結(jié)構(gòu)存在并帶負電荷，所以采用陽離子PAM應(yīng)用于磁混凝中比較常見。絮凝劑的投加量也是通過觀察絮體來進行確定，增加絮凝劑加入量并未能提高磁粉絮凝率,過量還會導(dǎo)致絮凝失敗。根據(jù)混凝劑作用機理,加入聚合氯化鐵主要是通過改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì),使膠體或懸浮顆粒之間的吸引能大于排斥能而促進凝聚的,而加入聚丙烯酰胺主要是通過架橋作用使膠體或懸浮顆粒連接起來而聚沉的。目前城市污水處理廠中PAM 的投加量一般為0.5-1mg/L，調(diào)試期間可以按照這個投加量進行試驗出合適的配比。
5)磁粉回收設(shè)備：磁分離機、高剪機
目前應(yīng)用比較多的磁分離機是轉(zhuǎn)鼓型的，磁分離機利用永磁磁系所產(chǎn)生的磁力，將給料中的磁性磁種顆粒吸附到圓筒表面上，并隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)，待脫離磁場作用后在刮板或沖洗水作用下回收磁種，而非磁性物料從污泥排出口排出，從而完成磁介質(zhì)的回收。現(xiàn)階段回收設(shè)備已經(jīng)比較成熟，回收率可以達到98%以上。
2、技術(shù)特點
(1)高沉降速度、低水力停留時間，在縮短絮凝與沉降時間、分離絮體方面具有明顯的優(yōu)勢。在傳統(tǒng)的絮凝工藝中加入磁粉會形成高密度的復(fù)合磁性絮凝體，可以極大地增強絮凝效果；同時磁粉與污染物凝聚成大絮團，比重會顯著增大，也有利于脫穩(wěn)膠體的沉降，從而達到增強去除效果以及加快沉降的目的。
( 2)在處理生活污水、微污染水、含有重金屬的廢水以及有機廢水等方面都有顯著的效果。加載磁絮凝技術(shù)對含有油類、重金屬、病毒以及高COD值的工業(yè)廢水去除效果明顯好于傳統(tǒng)工藝。
(3)占地面積小、投資降低。由于加快了絮凝體的沉降速度從而大大減少了沉淀池的水力停留時間，增大其表面負荷，最終可以實現(xiàn)縮小沉淀池體積達到減少投資的目的。
(4)耐沖擊負荷強、運行成本低和管理方便。該技術(shù)在增強絮凝效果的同時改善絮體結(jié)構(gòu)，能明顯減少絮凝劑的用量；同時，沉淀后的絮體可離心分離磁種，然后回收并在系統(tǒng)中循環(huán)使用，減小處理成本。
