常見的污水處理工藝中，涵蓋了物理、化學(xué)、生物、物化等處理方法，對不同的污水類型，需要采用多種技術(shù)工藝。如應(yīng)用了上百年的活性污泥法、城市污水處理廠常見的AO、AAO工藝、另外生物膜、生物濾池等都是常見的污水處理工藝，本篇要介紹的是超磁分離水體凈化技術(shù)，一種以效率著稱的物化沉淀技術(shù)。
超磁分離水體凈化技術(shù)，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現(xiàn)水體快速凈化。該技術(shù)具有混絮凝反應(yīng)、分離效率高、占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)、運行費用低、自動化程度高等特點。已廣泛應(yīng)用于流域水環(huán)境、市政水環(huán)境、鋼鐵水環(huán)境、煤炭水環(huán)境、綠色工業(yè)等領(lǐng)域，且效果理想。
圖1：技術(shù)原理
超磁分離水體凈化技術(shù)由磁分離技術(shù)演變而來，從技術(shù)的角度來看，磁分離技術(shù)一般分為磁盤分離法與加載沉淀法，兩者都是物化法，都可以利用磁性接種技術(shù)，將廢水中非磁性或弱磁性的顆粒物賦予磁性，然后借助外力磁場的作用把賦予磁性的懸浮固體分離出來，達到凈水的目的。大的不同在于磁盤分離法是通過永磁磁盤的磁力吸附作用主動快速的打撈懸浮污染物、而加載沉淀法本質(zhì)上是通過重力作用使懸浮污染物沉淀。基于此，由磁盤分離法發(fā)展而來的超磁分離水體凈化技術(shù)與加載沉淀法發(fā)展而來的磁混凝沉淀技術(shù)對比，超磁分離水體凈化技術(shù)設(shè)備占地面積更小、處理時間更短、剩余污泥濃度更高，這里我們主要討論超磁分離水體凈化技術(shù)及設(shè)備。
磁分離技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的歷史演變
1845年美國發(fā)明了工業(yè)磁選機，磁分離開始以機械設(shè)備的形態(tài)陸續(xù)在煤脫硫、玻璃及水泥等原料除鐵、高嶺土提純等選礦以外的領(lǐng)域得到規(guī)?；瘧?yīng)用。20世紀60年代，前蘇聯(lián)利用磁聚凝法處理鋼廠除塵廢水，磁分離技術(shù)開始應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。70年代初瑞典艾爾公司的磁力圓盤機污水凈化裝置,用于含有磁性固體顆粒工業(yè)廢水的凈化處理。1976年日本三浦化學(xué)裝置株式會社的2秒分離機—鐵氧體磁分離設(shè)備，用于含鐵磁SS的軋鋼廢水的處理。超磁分離技術(shù)是基于磁分離的超高速水體凈化技術(shù)，臺成套設(shè)備樣機于2008年由環(huán)能科技股份有限公司(環(huán)能德美)完成，處理成都三吏堰河道水。經(jīng)過環(huán)能科技多年的科研投入，超磁分離水體凈化技術(shù)設(shè)備不斷迭代更新。2010年，獲得環(huán)保部頒發(fā)的中國環(huán)境保護科學(xué)技術(shù)二等獎；2011年，獲得由科技部、環(huán)保部、商務(wù)部及國家質(zhì)檢總局聯(lián)合頒發(fā)的國家重點新產(chǎn)品；2011年，獲得中國環(huán)保協(xié)會頒發(fā)的國家重點環(huán)境保護實用技術(shù)；2012年，獲得發(fā)改委頒發(fā)的國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄；2013年，獲得水利部頒發(fā)的水利*實用技術(shù)重點推廣指導(dǎo)目錄。2014年，獲得國務(wù)院頒發(fā)的國家科技進步二等獎。超磁分離水體凈化技術(shù)逐步成為污水處理中的主流技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用在市政、河湖流域、鋼鐵、煤炭、石化等水環(huán)境領(lǐng)域。
超磁分離水體凈化技術(shù)原理：
超磁分離水體凈化技術(shù)，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現(xiàn)水體快速凈化。超磁分離水體凈化技術(shù)成套設(shè)備有四大部分：加藥系統(tǒng)、混凝系統(tǒng)、超磁分離系統(tǒng)和磁粉投加及回收部分。污水進入設(shè)備后，會與藥劑混合并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成可沉淀物質(zhì)，為了讓這些物質(zhì)從污水中快速分離，在污水中加入磁種，磁種能夠和懸浮物粘附在一起，并被磁盤打撈吸附出來，由此污水得到凈化。被打撈出來的含有磁種和沉淀物的混合物質(zhì)再經(jīng)過特殊設(shè)備進行分離，磁種因此可以實現(xiàn)重復(fù)使用。
超磁分離水體凈化技術(shù)特點
1.流程短：全系統(tǒng)水力停留時間(HRT)僅有4-6min，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留時間的1/10～1/20。
2.占地面積小、處理水量大：以日處理能力為10,000立方米的超磁分離設(shè)備為例，其平均占地面積僅為200m2，單套處理能力達到20000m³/d以上。
3.投資?。号涮淄两ㄉ?，綜合投資比傳統(tǒng)處理方法少1/3~1/5。
4.運行費用低：電機功率小，水處理藥劑投加量為常規(guī)混凝沉淀的1/3~2/3，短流程一體化設(shè)備綜合噸水電耗0.03元，磁種可回收。
5.處理水量大：單臺設(shè)備可實現(xiàn)處理量1500m3/h。
6.出水水質(zhì)好：SS去除率90~95%，藻類去除率≥95%，TP去除率80~90%，COD去除率40%~60%。
7.污泥濃度高：磁盤分離凈化的同時實現(xiàn)自瀝水過程，尾泥無需濃縮處理直接進入壓濾環(huán)節(jié)。
超磁分離水體凈化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
該成果是*的低碳減排技術(shù)，應(yīng)用磁分離的物理化學(xué)方法，直接減少二氧化碳溫室氣體的排放。主要用于非導(dǎo)磁性介質(zhì)的污水處理，包括工業(yè)廢水處理：煤炭行業(yè)的礦井水，冶金行業(yè)的含石墨軋鋼廢水和鋼廠總排水，石油行業(yè)的采油回注水，電廠回用水處理，造紙廢水的預(yù)處理和精處理，印染廢水的預(yù)處理和精處理；市政污水處理：市政污水一級強化處理，市政污水處理廠的提標改造，污水處理廠濃縮液的深度脫磷處理，中水回用的膜前預(yù)處理；公共水域凈化：河道水、景觀水、湖泊水降濁除藻脫磷；供水預(yù)處理：黃河沿岸工業(yè)供水和自來水廠預(yù)處理，水庫水源供水降濁除藻脫磷預(yù)處理；水污染事故應(yīng)急處理等。
