磁混凝技術(shù)在水處理中的研究進(jìn)展

邱敬賢 ，劉君 ，黃獻(xiàn)

（1.長(zhǎng)沙環(huán)保（服務(wù)）工業(yè)技術(shù)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410100；2.航天凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

我國(guó)是水資源短缺國(guó)家，是世界上13個(gè)貧水國(guó)之一，用水問(wèn)題嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的進(jìn)行，水污染現(xiàn)象日益突出。據(jù)2015年環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，全國(guó)廢水排放總量為735.3億t，其中工業(yè)廢水排放量199.5億t，城鎮(zhèn)生活污水排放量535.2億t，水污染治理已成為亟待解決的重要問(wèn)題。

混凝技術(shù)是工業(yè)用水和生活污水處理中應(yīng)用最基本也是最廣泛的處理技術(shù)，主要通過(guò)向廢水中投加混凝劑，使其中的膠體微粒和細(xì)小懸浮物發(fā)生脫穩(wěn)，相互吸附結(jié)合形成較大顆粒，從而從水中沉淀分離以?xún)艋瘡U水的方法。該技術(shù)雖然具有操作簡(jiǎn)單、處理效率高、降低后續(xù)負(fù)荷顯著等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著出水水質(zhì)不穩(wěn)定、混凝劑用量大等缺點(diǎn)。因此，目前混凝技術(shù)的研究應(yīng)主要集中在新型混凝劑的研發(fā)以及混凝技術(shù)與其他技術(shù)的組合強(qiáng)化上。

磁混凝技術(shù)是在傳統(tǒng)混凝技術(shù)的基礎(chǔ)上同步加入磁種，使其與混凝劑、污染物等結(jié)合成一體，形成磁性復(fù)合體，然后利用自身比重大、沉降快的特點(diǎn)或通過(guò)磁分離裝置，加速固液分離，從而將污染物去除的方法，其中磁種通過(guò)磁分離裝置實(shí)現(xiàn)回收和循環(huán)利用，節(jié)約成本。目前，磁混凝技術(shù)已在城市污水、黑臭水體、城市供水、工業(yè)廢水等水處理領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

1 磁混凝技術(shù)的原理及影響因素

磁混凝技術(shù)是混凝技術(shù)和磁技術(shù)的強(qiáng)化組合，也是兩者的有機(jī)結(jié)合。就反應(yīng)原理而言，陳文松等[1]認(rèn)為有磁種參與的磁絮凝反應(yīng)與沒(méi)有磁種參與的絮凝反應(yīng)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，投加的磁種與其地的細(xì)微懸浮顆粒一樣，在混凝中起晶核作用，混凝的作用機(jī)理對(duì)它同樣起作用。磁混凝過(guò)程中，以磁種為絮體晶核，投加絮凝劑，通過(guò)絮凝、吸附、架橋等作用，將水中的微小懸浮物或膠體顆粒與粒徑極小的磁種結(jié)合，有利于磁種和膠體微粒或懸浮顆粒物的碰撞脫穩(wěn)形成絮體，促進(jìn)絮體的團(tuán)聚變大和提高捕捉污染物的能力，高相對(duì)密度的絮體也大幅度提高了沉降速度，加速了固液分離。

與傳統(tǒng)混凝技術(shù)相比，磁混凝技術(shù)雖然具有處理效率高、沉降時(shí)間短、占地面積小、出水水質(zhì)穩(wěn)定安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際水處理應(yīng)用中，仍然受到很多因素的影響。一是投加磁種的影響。磁種對(duì)磁混凝技術(shù)的影響主要分為三個(gè)部分：磁種粒徑大小的影響、磁種種類(lèi)的影響和磁種投加量的影響。磁種粒徑大小決定著絮體晶核的大小，影響絮體結(jié)構(gòu)的形成，進(jìn)而影響沉降速度，不利于固液分離。有研究表明，為保證磁混凝過(guò)程中高的絮凝效率，磁粉的粒徑不應(yīng)大于10 μm，主要是由于大粒徑的磁種與污染物的接觸面積相對(duì)減少，使得磁種吸附污染物的能力減弱；其次大粒徑的磁種比重較大，沉降速度快。磁種種類(lèi)有鐵粉、磁性氧化鐵、粉煤灰磁珠、磁鐵礦顆粒等，不同磁種的磁性不同，對(duì)膠體微粒和細(xì)小懸浮物的作用有很大差異，因此也會(huì)影響磁混凝效果。而磁種投加量的不同也會(huì)影響磁混凝結(jié)果。在一定范圍內(nèi)增加磁粉投加量，相當(dāng)于增加了參與混凝反應(yīng)的晶核，會(huì)加快反應(yīng)的進(jìn)行，縮短反應(yīng)時(shí)間。但當(dāng)磁種投加量過(guò)多時(shí)，磁種之間會(huì)發(fā)生碰撞，使得絮凝率降低，導(dǎo)致磁種的浪費(fèi)。二是混凝劑的影響。不同的混凝劑產(chǎn)生的混凝效果不同，而同種混凝劑，量的不同產(chǎn)生的效果也會(huì)有很大差異?；炷齽┩都恿康亩嗌賱t視水質(zhì)條件而定。三是藥劑投加順序的影響。在磁混凝過(guò)程中，磁種與懸浮物或膠體顆粒結(jié)合形成磁性絮團(tuán)的過(guò)程與混凝過(guò)程中絮體的形成類(lèi)似，也是通過(guò)吸附、架橋凝聚起來(lái)的，該過(guò)程只發(fā)生于絮凝劑加入的瞬間，一旦錯(cuò)過(guò)，磁粉便難以與污染物結(jié)合成磁性絮團(tuán)。因此，磁粉要在絮凝劑投加之前投加或同時(shí)投加。四是攪拌條件的影響。當(dāng)攪拌速度過(guò)快時(shí)，雖有利于磁粉的擴(kuò)散，但是會(huì)使得磁粉之間碰撞幾率增多，不利于磁性絮團(tuán)的形成，同時(shí)速度過(guò)慢不利于磁粉的擴(kuò)散，與水中的污染物接觸不充分。因此，宜采用適中的攪拌速度，提高磁性絮團(tuán)形成幾率的同時(shí)，又能避免將生成的絮團(tuán)打碎。

2 磁混凝技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

2.1 在市政污水中的應(yīng)用

目前，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，市政污水的排放量約占全國(guó)污水排放總量的70%，是我國(guó)水污染中最主要的組成部分，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成了重大影響。磁絮凝技術(shù)由于操作簡(jiǎn)單、處理效果好、沉淀時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在市政污水處理中得到了廣泛應(yīng)用。目前，美國(guó)已采用磁混凝技術(shù)用于處理15 000 t/d的市政污水，而我國(guó)也于2007年年底在北京清河污水處理廠進(jìn)行了10 000 t/d的為期2個(gè)月的磁混凝沉淀試驗(yàn)，取得了良好的效果，并于2008年建成了處理5萬(wàn)t/d的運(yùn)用磁混凝技術(shù)的市政污水處理廠，已投入運(yùn)行。蔣海等[2]通過(guò)工程實(shí)例對(duì)磁混凝技術(shù)的工藝參數(shù)進(jìn)行了探討，研究了加料順序、攪拌條件和混凝劑投加量對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)攪拌速度為80 r/min，PAC投加量為25～30 mg/L的情況下，同時(shí)加入磁粉和PAC，再加入PAM，磁混凝對(duì)市政污水的濁度去除率可以達(dá)到99%。王奇等[3]采用磁混凝技術(shù)處理城市污水廠處理尾水，并考察了PAC投加量、磁粉投加量和沉淀時(shí)間對(duì)尾水處理效果的影響，結(jié)果表明，當(dāng)PAC投加量為50 mg/L，磁粉投加量為500 mg/L，沉淀時(shí)間為6 min時(shí)，磁混凝對(duì)尾水的處理效果最好，并且COD、濁度、總磷的去除率分別為92.6%，89.7%，92.3%，說(shuō)明了磁混凝能夠很好地解決污水處理廠的尾水問(wèn)題，具有極高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。胡家瑋等[4]通過(guò)響應(yīng)面分析法建立了影響因素（如藥劑投加量）與城市廢水磁混凝去除效果之間的Central Composite模型，并確定了工藝的最優(yōu)值。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PAC為319 mg/L，磁粉為414.16 mg/L，PAM為0.44 mg/L時(shí)，城市廢水的去除率最高，COD和TP的去除率分別達(dá)到了51.03%和87.34%，與模型的理論預(yù)測(cè)值誤差小于1%，表明模型穩(wěn)定性較好，可靠性較高，可以為工程應(yīng)用提供指導(dǎo)。

2.2 在工業(yè)廢水中的應(yīng)用

2.2.1 處理造紙廢水

造紙廢水成分復(fù)雜，含有大量的木質(zhì)素、半纖維素、無(wú)機(jī)鹽等，若未加處理就排入受納水體，會(huì)大量消耗水中的溶解氧，并且造成廢水顏色深、臭味重、泡沫多，從而影響人體感官，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康威脅較大，是我國(guó)主要的工業(yè)污染源之一。隨著環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)的進(jìn)一步嚴(yán)格及排放標(biāo)準(zhǔn)的加強(qiáng)，對(duì)造紙廢水進(jìn)行治理已成為當(dāng)務(wù)之急。但是由于采用常規(guī)混凝法處理造紙廢水已無(wú)法滿(mǎn)足排放要求，所以有些專(zhuān)家學(xué)者采用磁混凝法處理造紙廢水，并取得了較好的效果。顧時(shí)國(guó)等[5]采用交流變頻磁場(chǎng)預(yù)處理后的PFS處理造紙廢水，并考察了有無(wú)磁化、PFS加入量、磁化強(qiáng)度、磁化時(shí)間等因素對(duì)造紙廢水COD去除率的影響。結(jié)果表明：在PFS加入量為1 000 mg/L、磁化強(qiáng)度為6 mT、磁化時(shí)間為3 min的條件下，對(duì)650 mg/L造紙廢水的COD去除率為93.22%，在同等條件下較無(wú)磁化的混凝處理提高了10%左右。洪衛(wèi)等[6]開(kāi)發(fā)了“磁整理—梯級(jí)反應(yīng)混凝—生物炭處理”的組合技術(shù)處理制漿造紙綜合廢水，并在山東某紙廠就該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行了為期5個(gè)月的中試試驗(yàn)。結(jié)果表明，該技術(shù)處理效果穩(wěn)定，在進(jìn)水COD為300 mg/L，色度為200倍的情況下，對(duì)COD和色度的去除率達(dá)到了80%和95%，為磁混凝技術(shù)處理造紙廢水的工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

2.2.2 處理印染廢水

近年來(lái)，隨著染料化工的發(fā)展和國(guó)內(nèi)紡織服裝自身需求的增長(zhǎng)，我國(guó)印染行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的快速發(fā)展局面，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，印染行業(yè)也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年印染廢水的排放量約為14.6億t/年，排放量在300～400萬(wàn)t/d，嚴(yán)重危害了人體健康和水體環(huán)境。為了解決這些問(wèn)題，一些專(zhuān)家學(xué)者研究用磁混凝技術(shù)對(duì)印染廢水進(jìn)行預(yù)處理，極大地提高了印染廢水的去除率。韓虹等[7]利用自主研制的高梯度磁分離裝置實(shí)現(xiàn)了磁混凝和磁分離協(xié)同處理高濁度印染廢水，并考察了pH值、磁粉投加量、PAM投加量等因素對(duì)印染廢水的去除效果。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng) pH值為 8.5，磁粉為 400 mg/L，PAM為3.5 mg/L時(shí)，對(duì)印染廢水COD、色度、SS的去除率分別為85.8%，94.1%和75.5%，較常規(guī)混凝處理均有明顯提高。主要是因?yàn)榇欧鄣募尤朐黾恿四z體顆粒間的碰撞機(jī)率，促進(jìn)了絮體的形成。同時(shí)磁粉因吸附在絮體內(nèi)而形成了磁性共聚體，強(qiáng)化了混凝效果，使得出水可以達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。專(zhuān)利201710225504.7[8]也涉及了一種印染廢水預(yù)處理方法及裝置，其主要步驟為：印染廢水經(jīng)格柵去除大顆粒物質(zhì)后進(jìn)入磁混凝池，在聚鐵、PAM和鐵粉的作用下進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入澄清池，之后進(jìn)行外排。澄清池中的污泥通過(guò)磁分離器將污泥和磁粉分離，磁粉可以回收再利用，節(jié)約成本。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：裝置運(yùn)行方便，處理成本低，占地面積小，能更好、更快地去除難降解有機(jī)物，并且出水滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的企業(yè)直排標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 處理含磷廢水

磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)的根源之一，雖然城市污水的磷含量很低，但是其排放水量極大，如未經(jīng)處理就直接排放水體，將會(huì)嚴(yán)重污染水環(huán)境。目前常用的除磷方法主要有化學(xué)除磷和生物除磷，其中生物除磷的效果有限，穩(wěn)定性差，而化學(xué)除磷效果較為穩(wěn)定，但成本較高，當(dāng)磷的排放標(biāo)準(zhǔn)很高時(shí)，需要采用化學(xué)輔助除磷或磁混凝輔助除磷。其中以磁混凝為核心的CoMag磁混凝澄清池工藝更是被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署推薦作為除磷技術(shù)和深度處理新技術(shù)。我國(guó)的一些專(zhuān)家學(xué)者也在磁混凝除磷方面進(jìn)行了一些研究。龔正[9]通過(guò)磁混凝工藝，在廈門(mén)市集美污水處理廠對(duì)磷的去除效果發(fā)現(xiàn)，采用磁混凝工藝能夠達(dá)到TP≤0.3 mg/L，滿(mǎn)足污水處理廠的提標(biāo)改造要求，為工藝落后的污水廠提標(biāo)改造提供了參考。戴凌云[10]論述了磁混凝技術(shù)在高含磷廢水處理中的應(yīng)用，并通過(guò)磁混凝技術(shù)在貴州開(kāi)磷集團(tuán)股份有限公司新建3 000 m3/h的污水處理裝置上的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了磁混凝技術(shù)處理含磷廢水的可行性，同時(shí)具有沉降時(shí)間短、占地面積小，節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。專(zhuān)利201710189098.3[11]提供了一種高濃度有機(jī)磷廢水的處理方法，其特征在于，首先采用化學(xué)氧化與磁粉結(jié)合的方法，利用磁粉催化的氧化技術(shù)將有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)磷，再采用磁混凝澄清技術(shù)去除廢水中的無(wú)機(jī)磷。其中含磁粉的化學(xué)污泥通過(guò)磁鼓分離機(jī)回收磁粉，使磁粉循環(huán)利用，節(jié)約成本。

2.2.4 處理垃圾滲濾液

垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化大、色度高、危害性極大的高濃度有機(jī)廢水。隨著環(huán)保要求的提高，垃圾滲濾液的處理已經(jīng)刻不容緩。而混凝法對(duì)水質(zhì)要求低，去除效果好，是垃圾滲濾液處理中最常用的方法之一，但是也存在著污泥產(chǎn)生量大，不利于后續(xù)處理等問(wèn)題。因此需要尋找一種高效分離污泥的技術(shù)與之聯(lián)合使用，而磁混凝技術(shù)就具有沉降時(shí)間短、去除效率高、可以實(shí)現(xiàn)泥水的快速有效分離等優(yōu)點(diǎn)。劉占孟等[12]利用以化學(xué)還原法制備的納米氧化鐵和PFS為基體復(fù)合制備的磁性聚合硫酸鐵（MPFS）混凝劑組合NaClO處理垃圾滲濾液，并確定其最佳運(yùn)行參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)MPFS投加量為3.5 g/L，pH值為6.5的條件下，混凝25 min時(shí)，混凝效果最佳，對(duì)垃圾滲濾液COD、色度的去除率分別達(dá)到62.7%和64.5%，明顯高于PFS對(duì)COD的去除率。主要是由于納米氧化鐵比表面積較大，更容易吸附懸浮物，同時(shí)帶有磁性，能增加磁性粒子間的相互吸引力，達(dá)到較好的凝聚效果。酈宜斌等[13]采用磁混凝-磁分離技術(shù)對(duì)南寧市上林生活垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理，并考察了藥劑投加量、溫度、pH值、磁場(chǎng)強(qiáng)度等因素對(duì)垃圾滲濾液COD和氨氮的去除率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁種混凝-磁分離技術(shù)能有效去除垃圾滲濾液中的COD和氨氮，當(dāng)磁種投加量為30 g/L，PFS投加量為16 g/L，PAM投加量為20 mg/L，溫度25℃，pH值為10.0，磁場(chǎng)強(qiáng)度為150 mT時(shí)，垃圾滲濾液的COD和氨氮去除率分別達(dá)到86.8%和75.6%，為磁混凝技術(shù)在垃圾滲濾液上的工程應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

2.2.5 處理餐飲廢水

餐飲廢水中含有大量的油脂、COD和懸浮物等物質(zhì)，如果未經(jīng)處理直接排放，會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，并在水面形成油膜隔絕空氣，使水體缺氧腐敗變臭，如果進(jìn)入市政管網(wǎng)，會(huì)粘結(jié)在管道內(nèi)壁形成堵塞，影響管網(wǎng)的使用。若放任餐飲廢水的任意排放，會(huì)對(duì)土壤和水體造成重大危害。而目前餐飲廢水多采用隔油池+混凝氣浮法或生化處理，效果較好，但占地面積較大，且生物處理易受溫度等因素影響。因此往往采用磁技術(shù)等技術(shù)強(qiáng)化混凝處理，降低運(yùn)行費(fèi)用，減小占地面積。陳鴦[14]通過(guò)磁混凝+SBR工藝處理食品加工廢水，驗(yàn)證了該工藝的可行性，并且出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)SS，CODcr，BOD及氨氮均有很好的處理效果。王廷強(qiáng)[15]采用混凝磁分離技術(shù)凈化經(jīng)隔油池處理后的餐飲廢水，并考察了磁粉和混凝劑的投加量對(duì)混凝磁分離處理效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH值為6.5，磁粉投加量為200 mg/L，混凝劑投加量為1.25 mg/L，在200 r/min攪拌速度下攪拌10 min時(shí)，對(duì)餐飲廢水含油量和懸浮物的去除率分別為96.1%和77.4，優(yōu)于單獨(dú)加混凝劑或加磁粉的處理效果。肖俊絢等[16]采用磁混凝與SBR組合工藝對(duì)餐飲廢水進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁混凝的處理效果明顯優(yōu)于常規(guī)混凝，當(dāng)磁粉投加量為225 mg/L，PAC投加量為180 mg/L，溶解氧濃度為2.5 mg/L，曝氣時(shí)間為5 h時(shí)，系統(tǒng)對(duì)餐飲廢水的COD、油脂和氨氮的去除率分別達(dá)到97%，94%和87%，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)餐飲廢水的處理具有普遍推廣意義。

2.2.6 處理其他廢水

磁混凝技術(shù)除了用來(lái)處理以上工業(yè)廢水之外，還被應(yīng)用在酒精廢水、養(yǎng)殖廢水、海水淡化等領(lǐng)域的水處理中，并取得了較好的處理效果。

陳宇等[17]利用納米磁粉Fe3O4與FeCl3復(fù)配的混凝劑強(qiáng)化混凝處理木薯酒精廢水，并探討了磁復(fù)配前后混凝劑對(duì)酒精廢水的去除效果和相關(guān)機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)配磁混凝劑對(duì)濁度的去除率比常規(guī)混凝劑有明顯提高，最高可達(dá)98.5%，其主要去除機(jī)理是依賴(lài)于電中和作用，但不排除Fe3+與原水中的某些物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合作用的可能，需進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。

崔麗娜等[18]以粉煤灰為磁種進(jìn)行豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水的磁混凝實(shí)驗(yàn)研究，并考察了影響磁混凝處理效果的相關(guān)因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁粉投加量為1.2～1.8 g/L，PAC為0.06～0.08 g/L，PAM為3 mg/L，對(duì)豬場(chǎng)養(yǎng)殖廢水的處理效果最佳，其對(duì)SS，COD和濁度的去除率分別為58.33%，63.52%和78.60%。該研究中以粉煤灰為磁種達(dá)到了以廢治廢的目的，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的前景。

王捷等[19]對(duì)磁絮凝技術(shù)去除高濁海水淡化預(yù)處理中的濁度進(jìn)行研究，結(jié)果表明，磁絮凝技術(shù)對(duì)高濁海水濁度的去除率較常規(guī)混凝的85.9%提高到92.8%，強(qiáng)化效果顯著，不僅可以降低混凝劑的投加量，降低成本，而且出水水質(zhì)更好，減輕了后續(xù)處理負(fù)荷，因此在海水淡化預(yù)處理領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。

2.3 在城市河道水體中的應(yīng)用

城市河道不僅是城市的命脈，具有防洪排澇、調(diào)節(jié)城市氣候的能力，而且是維持生態(tài)平衡和城市可持續(xù)發(fā)展的保障。但是隨著近些年城市化進(jìn)程的進(jìn)行和各種污染物的排放，城市河道水體均受到了不同程度的污染，甚至轉(zhuǎn)化為了黑臭水體，不僅破壞了河流的生態(tài)系統(tǒng)，而且給居民的健康造成了影響。隨著國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的提出和《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的出臺(tái)，城市河道水體的治理已勢(shì)在必行。而磁混凝技術(shù)由于具有占地面積小、出水水質(zhì)好、反應(yīng)時(shí)間短、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)，而被應(yīng)用到城市河道水體的治理。李繼香[20]利用磁混凝技術(shù)對(duì)微污染河水進(jìn)行處理，并考察了混凝劑用量、磁種用量、藥劑投加順序等因素對(duì)處理效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)投藥順序?yàn)椤按欧N+PAC+PAM”，磁種用量為250 mg/L，PAC用量為50 mg/L，PAM 投加量為0.3 mg/L時(shí)，對(duì)河水濁度和TP的去除率分別達(dá)到99.28%和75.82%，較常規(guī)混凝在出水效果更好的同時(shí)，減少了一半以上的混凝劑用量，也極大地縮短了反應(yīng)時(shí)間，極具應(yīng)用價(jià)值。呂淼等[21]采用磁介體強(qiáng)化混凝處理城市河道水，并對(duì)磁混凝的機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，磁種的加入對(duì)混凝過(guò)程中的電中和作用并無(wú)影響，其主要是通過(guò)磁粉的吸附作用強(qiáng)化對(duì)污染物的去除，同時(shí)依靠異相成核理論促進(jìn)絮體生長(zhǎng)，加強(qiáng)絮體的緊密度，從而提高磁混凝效果。另外磁混凝技術(shù)在黑臭河道水、高濁河道水和低濁河道水3種實(shí)際河道水中的實(shí)驗(yàn)，也為其工程應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。

除了將磁混凝技術(shù)應(yīng)用在工程項(xiàng)目中，也有公司研究將磁混凝技術(shù)結(jié)合在一體化污水處理設(shè)備中，提高對(duì)污染物的去除率，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低處理成本，如環(huán)能科技股份有限公司、上海美灣水務(wù)有限公司和青島洛克環(huán)?？萍加邢薰镜?。相信隨著技術(shù)的發(fā)展，磁混凝技術(shù)會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用在設(shè)備中。

2.4 在應(yīng)急飲用水中的應(yīng)用

磁混凝由于具有處理能力大、處理時(shí)間短、出水水質(zhì)安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在應(yīng)急飲用水處理中也有巨大的市場(chǎng)前景。陽(yáng)旭等[22]以高濁度河水為試驗(yàn)進(jìn)行常規(guī)混凝沉淀和磁加載混凝沉淀研究，考察了磁粉、混凝劑和助凝劑投加量對(duì)濁度去除率的影響，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了5 m3/h的磁加載混凝沉淀中試裝置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁粉、PAC和PAM的投加量分別為75，10和0.2 mg/L時(shí)，200 NTU以下的濁度去除率大于97%，出水濁度符合GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

3 展望

混凝技術(shù)是水處理領(lǐng)域中應(yīng)用最基本也是最廣泛的技術(shù)，其影響因素眾多，同時(shí)也存在著出水水質(zhì)不穩(wěn)定、混凝劑用量大等缺點(diǎn)，需采用磁技術(shù)等措施強(qiáng)化混凝過(guò)程，不僅可以縮短沉降時(shí)間，減小占地面積，而且出水水質(zhì)穩(wěn)定安全，操作簡(jiǎn)單，但是同時(shí)也存在著一些不足，如磁種分離困難。因此，在今后的研究中需加大對(duì)廉價(jià)磁種、混凝劑和磁種分離回收設(shè)備的研發(fā)，以進(jìn)一步節(jié)約成本，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)磁混凝作用機(jī)理的探究，優(yōu)化反應(yīng)過(guò)程，改善和提高整體混凝效果，另外可利用磁混凝技術(shù)研發(fā)一體化水處理設(shè)備，加強(qiáng)其在水處理領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。