水是生命之源，它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生命，并從各個(gè)方面為人類(lèi)社會(huì)服務(wù)。水資源的短缺和水環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的健康和安全，制約著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。水資源保護(hù)和水污染防治已成為人類(lèi)能否實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵問(wèn)題，引起*的普遍關(guān)注，污水處理技術(shù)得到不斷發(fā)展。
現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法3 大類(lèi)。物理處理法是利用物理作用分離污水中呈懸浮固體狀態(tài)的污染物質(zhì)，方法有篩濾法、沉淀法、上浮法、氣浮法、過(guò)濾法和反滲透法等?；瘜W(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)，包括懸浮的、溶解的和膠體的。主要方法有中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。生物化學(xué)處理法是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害物質(zhì)。主要方法可分為2 大類(lèi)，即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厭氧微生物作用的厭氧法。
縱觀以上處理方法可見(jiàn)，污水處理的實(shí)質(zhì)是對(duì)水中污染物進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)化，而轉(zhuǎn)化的zui終產(chǎn)物大多需經(jīng)分離予以除去，所以，分離是污水處理過(guò)程非常重要的一環(huán)，直接影響到處理的效果和成本，顯然，強(qiáng)化分離過(guò)程對(duì)污水處理技術(shù)水平的提高具有重要意義。借助外加磁粉加強(qiáng)絮凝效果，提高沉淀效率，無(wú)疑是強(qiáng)化分離過(guò)程的有效手段。因此，筆者對(duì)磁性絮團(tuán)的形成機(jī)理和形成規(guī)律進(jìn)行了初步探討，通過(guò)試驗(yàn)，取得了磁混凝沉淀工藝的一定參數(shù)，從而為磁混凝沉淀技術(shù)在水處理中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
1、磁混凝沉淀技術(shù)簡(jiǎn)介
所謂磁混凝沉淀技術(shù)就是在普通的混凝沉淀工藝中同步加入磁粉，使之與污染物絮凝結(jié)合成一體，以加強(qiáng)混凝、絮凝的效果，使生成的絮體密度更大、更結(jié)實(shí)，從而達(dá)到高速沉降的目的。磁粉可以通過(guò)磁鼓回收循環(huán)使用。
整個(gè)工藝的停留時(shí)間很短，因此對(duì)包括TP 在內(nèi)的大部分污染物，出現(xiàn)反溶解過(guò)程的機(jī)率非常小，另外系統(tǒng)中投加的磁粉和絮凝劑對(duì)細(xì)菌、病毒、油及多種微小粒子都有很好的吸附作用，因此對(duì)該類(lèi)污染物的去除效果比傳統(tǒng)工藝要好。同時(shí)由于其高速沉淀的性能，使其與傳統(tǒng)工藝相比，具有速度快、效率高、占地面積小、投資小等諸多優(yōu)點(diǎn)。
以前，磁混凝沉淀技術(shù)在水處理工程中實(shí)際應(yīng)用極少，原因是磁粉的回收問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好地解決?，F(xiàn)在這一技術(shù)難題已被成功解決，磁粉回收率可達(dá)99 ％以上，這樣，磁混凝沉淀工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)就得到了充分體現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。目前，美國(guó)有15 000 t/d 的市政污水處理項(xiàng)目采用了磁混凝沉淀技術(shù)。我國(guó)在城市污水處理、中水回用、自來(lái)水處理、河道水處理、高磷廢水處理、造紙廢水處理、油田廢水處理等方面對(duì)該技術(shù)的中試已經(jīng)完成，均取得了較好的結(jié)果。該技術(shù)的應(yīng)用已在油田廢水東營(yíng)勝利油田的一期工程（5 000 t/d）中開(kāi)始實(shí)施，在北京清河污水處理廠，日處理量5 萬(wàn)t 的磁處理工廠已建成并投入使用。
2、磁絮凝作用機(jī)理初探
根據(jù)混凝機(jī)理，加入混凝劑主要是通過(guò)改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì)，使膠體或絮團(tuán)的吸引能大于排斥能而促進(jìn)凝聚，而加入絮凝劑的作用主要是通過(guò)架橋作用使顆粒聚集增大的。
從污染物的去除效果上來(lái)講，因?yàn)橛写判晕镔|(zhì)參與混凝反應(yīng)，形成的絮團(tuán)更緊密、結(jié)實(shí)，且能吸附更多的污染物，因此，它比普通混凝沉淀工藝具有更好的污染物去除效果，尤其是對(duì)水中的油脂類(lèi)污染物、總磷等的去除更是有著讓人滿意的效果。
由于有磁粉參與的混凝反應(yīng)生成的絮團(tuán)比普通混凝反應(yīng)生成的絮團(tuán)在密度上要大很多，所以其沉降速度要快很多，這樣，就可以大大縮短沉降時(shí)間，使池容大大減小，以清河污水處理廠磁處理設(shè)備為例，5 萬(wàn)t/d的處理量，全部設(shè)施占地只有1 000 m2 左右。我們知道，同樣的處理能力，如果采用普通混凝沉淀工藝，光沉淀池占地就需2 000 m2 以上，因此，采用磁混凝沉淀工藝可以大大節(jié)省占地面積，減少基建投資。
由于其較小的池容，因此可以采用鋼結(jié)構(gòu)或其他材料作為設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)，可以采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)安裝的方式，可大大加快施工進(jìn)度。以清河污水處理廠磁處理設(shè)備為例，5 萬(wàn)t/d 的處理設(shè)備從開(kāi)始定貨到安裝、調(diào)試到投入運(yùn)行共歷時(shí)5 個(gè)多月，如果采用普通工藝是不可能做到的。
綜上，磁混凝沉淀技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，具有較好的污染物去除效果，較小的建設(shè)投入和較快的建設(shè)周期，同時(shí)，其運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、啟動(dòng)快捷，值得在水處理行業(yè)推廣應(yīng)用。
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