1、工藝原理

       我國(guó)黑臭水體污染嚴(yán)重，國(guó)家正積極推進(jìn)黑臭水體治理，共有1900多個(gè)黑臭水體，正在治理的只有不到400個(gè)，根據(jù)“水十條”的治理目標(biāo)：到2020年，全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域水生態(tài)環(huán)境狀況有所好轉(zhuǎn)。  所以在未來幾年，黑臭水體整治是水環(huán)境治理的重中之重。

      造成水體黑臭的主要原因有：外源污染、內(nèi)源污染、自凈能力差、缺乏長(zhǎng)效機(jī)制。外源污染主要包括城市污水直排、工業(yè)廢水偷排、合流制管網(wǎng)溢流污染、城市初期雨水、農(nóng)業(yè)面源及沿岸亂扔的垃圾等;內(nèi)源污染主要包括河底底泥釋放、水生植物腐爛等，自凈能力差主要包括水動(dòng)力不足，流動(dòng)性差、缺氧、水生態(tài)系統(tǒng)脆弱等;缺乏長(zhǎng)效機(jī)制主要為部門職能存在沖突，管理不到位等;由于以上一種或多種原因綜合的結(jié)果，導(dǎo)致水體黑臭。所以，我們應(yīng)采取人工干預(yù)的方案，解決黑臭水體污染問題。

       河道水體應(yīng)急處置成套設(shè)備是在常規(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(jìn)沉淀池后，幾分鐘內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)快速沉降，沉降速度可達(dá)每小時(shí)40米，是常規(guī)混凝沉淀的20倍，同時(shí)此過程使混凝絮凝反應(yīng)的架橋、吸附、撲捉能力得到進(jìn)一步提升，強(qiáng)化了處理效果，使磁混凝沉淀系統(tǒng)升級(jí)。

河道水體應(yīng)急處置成套設(shè)備主要由混合池、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(gè)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(jìn)水快速混合，攪拌機(jī)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(jìn)水快速混合，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速一般為100r/min。H3用于絮凝劑的投加混合，更好的帶動(dòng)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(huì)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(dòng)刮泥機(jī)?；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(jī)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(gè)非常重要的過程，回流主要目的是磁粉的回流利用，同時(shí)維持池體內(nèi)部泥量的均衡，回流比一般為進(jìn)水量的6%~15%，回流比隨進(jìn)水量的增大可適當(dāng)增大。排泥泵對(duì)應(yīng)于自控圖上的剩余污泥泵，作用是在特定時(shí)間中排除多余的泥量，維持池內(nèi)正常的固體負(fù)荷。排泥比通常為進(jìn)水量的2%，具體視進(jìn)出水SS或者SV30判斷是否需要排泥。

一般回流和排泥都會(huì)安排兩套，一套進(jìn)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(duì)濁度、總磷的去除率可以達(dá)到90%以上，但實(shí)際運(yùn)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(shí)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(yuǎn)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(tuán)而沉淀。當(dāng)磁粉加入量較少時(shí),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?yàn)?當(dāng)磁粉加入量較少時(shí),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(jī)會(huì)很多,加入的磁粉大部分與污染物凝聚成大絮團(tuán),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(shí),磁粉與磁粉相互碰撞凝聚而沉淀的機(jī)會(huì)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(jī)會(huì)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(tuán)的磁性達(dá)不到要求,要么太多而浪費(fèi)磁種。試運(yùn)行啟動(dòng)的時(shí)候可以按照80-100mg/L 的量進(jìn)行投加試驗(yàn)，后續(xù)持續(xù)運(yùn)行的時(shí)候可以根據(jù)每天的水量和運(yùn)行情況進(jìn)行投加。

絮凝劑（PAM）：其中PAM有幾種，一般因?yàn)門P 在水中是以有機(jī)磷與無機(jī)磷的形態(tài)存在，而無機(jī)磷是以磷酸鹽的結(jié)構(gòu)存在并帶負(fù)電荷，所以采用陽(yáng)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(jìn)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(huì)導(dǎo)致絮凝失敗。根據(jù)混凝劑作用機(jī)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(jìn)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(gè)投加量進(jìn)行試驗(yàn)出合適的配比。

5）磁粉回收設(shè)備：磁分離機(jī)、高剪機(jī)

目前應(yīng)用比較多的磁分離機(jī)是轉(zhuǎn)鼓型的，磁分離機(jī)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(chǎng)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?，F(xiàn)階段回收設(shè)備已經(jīng)比較成熟，回收率可以達(dá)到98%以上。

2、技術(shù)特點(diǎn)

（1）高沉降速度、低水力停留時(shí)間，在縮短絮凝與沉降時(shí)間、分離絮體方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的絮凝工藝中加入磁粉會(huì)形成高密度的復(fù)合磁性絮凝體，可以極大地增強(qiáng)絮凝效果；同時(shí)磁粉與污染物凝聚成大絮團(tuán)，比重會(huì)顯著增大，也有利于脫穩(wěn)膠體的沉降，從而達(dá)到增強(qiáng)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(jī)廢水等方面都有顯著的效果。加載磁絮凝技術(shù)對(duì)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(shí)間，增大其表面負(fù)荷，最終可以實(shí)現(xiàn)縮小沉淀池體積達(dá)到減少投資的目的。

 （4）耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、運(yùn)行成本低和管理方便。該技術(shù)在增強(qiáng)絮凝效果的同時(shí)改善絮體結(jié)構(gòu)，能明顯減少絮凝劑的用量；同時(shí)，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。