超磁分离技术(超磁分离净水技术)

常见的污水处理工艺有物理、化学、生物、理化处理方法，不同类型的污水需要不同的技术工艺。比如城市污水处理厂使用了上百年的活性污泥法、AO和AAO法，生物膜和生物滤池都是常见的污水处理工艺。本文将介绍超磁分离净水技术，这是一种以高效著称的物理化学沉淀技术。

低碳减排的超磁分离净水技术

超磁分离净水技术是通过赋予非磁性水污染物磁性，利用磁盘吸附打捞进行固液分离，实现水的快速净化。该技术具有高效混合和絮凝反应、分离效率高、占地面积小、出水水质高、运行成本低、自动化程度高等特点。已广泛应用于流域水环境、市政水环境、钢铁水环境、煤水环境、石化水环境等领域，效果理想。

图1:技术原理

超磁分离净水技术是由磁分离技术演变而来的。从技术上看，磁选技术一般分为磁盘分离法和负载沉淀法，两者都是物理和化学方法。两者都可以利用磁接种技术，赋予废水中的非磁性或弱磁性颗粒以磁性，然后通过外加磁场将被赋予磁性的悬浮物分离出来，达到净化水质的目的。最大的区别是磁分离法通过永磁盘的磁性吸附主动快速打捞悬浮污染物，而装载沉淀法本质上是通过重力沉淀悬浮污染物。基于此，超磁分离净水技术与负荷沉淀法开发的磁混凝沉淀技术相比，设备占地面积更小，处理时间更短，剩余污泥浓度更高。这里我们主要讨论超磁分离净水技术和设备。

磁选技术应用领域的历史演变

1845年，美国发明了工业磁选机，磁选开始以机械设备的形式广泛应用于煤炭脱硫、玻璃、水泥等除铁和高岭土提纯以外的原料领域。20世纪60年代，前苏联采用磁混凝法处理钢厂除尘废水，磁分离技术开始应用于水处理领域。20世纪70年代初，瑞典爱尔公司的磁盘机污水净化装置用于净化含有磁性固体颗粒的工业废水。1976年，三浦化工设备有限公司的2秒分离器——铁氧体磁选设备用于处理含铁磁性SS的轧钢废水。超磁分离技术是一种基于磁分离的超高速净水技术。第一台成套设备样机由华能科技股份有限公司(华能德美)于2008年完成，处理成都三里岩河水。经过华能科技多年的科研投入，超磁分离净水技术和设备不断迭代更新。2010年获国家环保部颁发的中国环境保护科学技术二等奖；2011年荣获科技部、环保部、商务部、国家质检总局联合发布的国家重点新产品；2011年获得中华环保联合会颁发的国家环保重点实用技术；2012年获得国家发改委发布的国家重点节能技术推广目录；2013年被水利部授予水利先进实用技术重点推广指导目录。2014年获国务院颁发的国家科技进步二等奖。超磁分离净水技术已逐渐成为污水处理的主流技术之一，广泛应用于市政、河湖流域、钢铁、煤炭、石化等水环境领域。

超磁分离净水技术原理

超磁分离净水技术是通过赋予非磁性水污染物磁性，利用磁盘吸附打捞进行固液分离，实现水的快速净化。超磁分离净水技术的成套设备有四个部分:加药系统、混凝系统、超磁分离系统和磁粉添加回收部分。污水进入设备后，会与化学物质混合，发生化学反应，形成可沉淀的物质。为了快速将这些物质从污水中分离出来，在污水中加入磁性物种，可以吸附悬浮物，被磁盘打捞吸附，从而使污水得到净化。回收的含有磁性物质和沉积物的混合物通过特殊设备分离，使得磁性物质可以被再利用。

超磁分离净水技术的特点

1.流程短:整个系统水力停留时间(HRT)仅为4-6min，是高速沉淀和高密度加砂沉淀水力停留时间的1/10-1/20。

2.占地面积小，处理水量大:以日处理能力10000立方米的超级磁分离设备为例，其平均占地面积仅为200m2，单台处理能力为20000m/d以上

3.投资省:配套土建工程少，综合投资比传统处理方法少1/3-1/5。

4.运行费用低:电机功率低，水处理剂用量是常规混凝沉淀的1/3-2/3，每吨短流程集成设备综合水电消耗0.03元，磁种可高效回收。

5.处理能力大:单台设备处理能力可达1500m3/h..

6.出水水质好:SS去除率90-95%，藻类去除率≥95%，TP去除率80-90%，COD去除率40-60%。

7.污泥浓度高:磁盘分离净化的同时可实现自排过程，尾矿无需浓缩处理可直接进入压滤过程。

超磁分离净水技术的应用领域

这一成果是国际公认的低碳减排技术，通过应用磁分离的物理化学方法，直接减少二氧化碳温室气体的排放。主要用于非导磁介质的污水处理，包括工业废水处理:煤炭行业矿井水、冶金行业含石墨轧钢废水及钢厂总排水、石油行业采油回注水、电厂回用水处理、造纸废水预处理及精处理、印染废水预处理及精处理；城市污水处理:城市污水一级强化处理、城市污水处理厂升级改造、污水处理厂浓缩液深度除磷处理、中水膜前预处理；公共水净化:河水、景观水、湖水除浊、除藻、除磷；供水预处理:工业供水及沿黄水厂预处理，水库供水除浊、除藻、除磷预处理；水污染事故的应急处理等。