编者按 表面负荷高达20 m3/（m2·h）， 水力停留时间控制在20 min之内，除磷效果优异，市政污水厂提标改造中可使出水TP≤0.5mg/L，SS≤10mg/L。这就是高效除磷技术——SediMagTM磁絮凝沉淀技术所具备的技术优势 。该技术现已应用在污水厂提标改造、废水深度除磷、重金属废水治理、黑臭河道治理以及油田回注水处理等领域，尤其是在污水处理厂提标改造以及废水深度除磷方面的工程实践效果极佳，运行稳定，出水效果优良，达到了提标改造的各项需求。
作者简介：霍槐槐（1985-），山东聊城人，青岛洛克环保科技有限公司总经理，具有丰富的磁絮凝沉淀技术的设计、工程实施、项目运营以及企业管理经验。SediMagTM磁絮凝沉淀技术已在国内获得多项专利并注册商标。1 SediMagTM磁絮凝沉淀技术介绍SediMagTM磁絮凝沉淀技术是在传统絮凝沉淀工艺的基础上，增加了磁粉的投加，并且通过增加磁粉加载反应池使磁粉和絮体进行高效混合共沉，而磁粉则通过高剪切器以及磁分离器等设备进行回收循环使用，其工艺流程见图1。
图1 SediMagTM磁絮凝沉淀技术工艺流程
SediMagTM磁絮凝沉淀技术特点①沉淀速度快，絮体静置沉降速度≥40m/h。
②表面负荷高［高达20～40m3/（m2·h）］，占地面积小。③有效优化药剂投加量，减少药剂投加量最高达15%。④污泥浓度高，最高可达3%以上。⑤出水效果好，悬浮物和总磷可有效控制在一级A标准以内。 磁粉作用①磁粉能够与混凝絮体结合，从而增大了混凝絮体的密度，加快了混凝絮体的沉淀速度，磁粉随混凝絮体沉淀于高效沉淀池底部。
②磁粉表面经过处理后具有物理吸附和电荷吸附作用，可以进一步去除水体中的污染物质。③磁粉的表面是Fe3O4，无序排列 (Fe3O4分子有序排列即形成磁铁)，磁粉本身无磁性，但可以导磁，或者能够被磁铁吸引。④磁粉的作用不仅仅是重力帮助的物理作用，同时也由于微观下磁粉表面的微磁场作用，可能对有机磷去除的化学反应有催化作用。磁粉与絮体在显微镜下的结合情况见图2。
图2 显微镜下磁粉和絮体的结合情况
污泥回流的作用传统絮凝沉淀工艺由于絮体轻不易沉降，所以不进行化学污泥回流。SediMagTM磁絮凝沉淀技术在系统中增设了污泥回流系统，其污泥回流后仍然可以在澄清池中高速沉降，不会受到影响。而污泥回流主要起到的作用有以下几方面：①增强絮凝效果，沉淀后的污泥仍然具有一定的絮凝效果，可以有效减少絮凝剂的投加量。②污泥中的成分可以继续降解废水中的PO43-，如投加PAC后，Al3+不会完全和PO43-发生反应生成AlPO4，而是很大一部分与水体中的碱度发生反应生成了Al(OH)3，而Al(OH)3回到系统前端与PO43-仍可发生反应，生成AlPO4和OH-，从而大大节省药剂投加量。2 应用案例2.1 青岛即墨污水厂的提标改造项目
即墨市污水处理厂主要负责处理当地的市政污水，但由于周边印染企业繁多，而印染企业排放的废水大都直接送至该污水处理厂，导致该污水处理厂运行负荷长期饱受压力，出水指标一直未能正常达到排放要求。
由于现场用地极其有限，在厂区东南角仅有可用占地不到1500 m2，选用常规深度处理工艺无法满足现有场地限制以及出水要求。经过小试、中试最终选择了占地小、出水效果极佳的SediMagTM磁絮凝沉淀技术作为提标改造的深度处理工艺，该工程设计进水量为20×104m3/d，占地1350 m2，设计有效水力停留时间为20min，沉淀池表面负荷为20m3/（m2·h），整体运行费用预计0.09元/m3。SediMagTM磁絮凝沉淀技术中试结果见表1。目前该工程正在紧张施工中，施工现场见图3。
表1 即墨污水处理厂中试数据
项目
SS/（mg·L-1）
出水TP/（mg·L-1）
进水
16～43
0.8～1.6
出水
1～17
0.02～0.55
图3 即墨市污水处理厂SediMagTM磁絮凝沉淀系统施工现场
2.2 南京帝斯曼东方化工有限公司己内酰胺生产废水的深度除磷
南京帝斯曼东方化工有限公司己内酰胺生产废水中含有大量的PO43-，采用结晶除磷+生物LUCAS工艺，出水TP浓度达到25～30mg/L，无法达标。经过大量的工艺筛选，通过小试、中试等一系列前期技术调查及试验，最终选择了出水效果最佳、占地面积最小、系统运行最稳定的SediMagTM磁絮凝沉淀技术，作为其深度除磷工艺（见图4）。
图4 南京帝斯曼东方化工有限公司SediMagTM磁絮凝沉淀系统工程现场
该系统采用2级6000 m3/d的SediMagTM磁絮凝沉淀技术，即2套6000 m3/d 的SediMagTM磁絮凝沉淀系统串联，以保证系统出水TP能够稳定达到0.5mg/L以下的排放标准。该系统每组占地45m2,设计停留时间20min，设计表面负荷15m3/（m2·h）。该工程于2011年投入使用，至今稳定运行，其进出水指标见表2。
表2 南京帝斯曼东方化工有限公司废水处理SediMagTM深度脱磷项目进出水数据
项目
进水TP/（mg·L-1）
出水TP/（mg·L-1）
数值
8.7～58
0.05～0.5
2.3 秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司生产废水的深度除磷
秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司是农业产业化国家重点龙头企业，中国淀粉糖行业前20强企业、中国食品行业百强企业。其淀粉深加工生产工艺产水含有高浓度的COD和PO43-，该企业采用EGSB+A2O可以有效降解COD和氨氮，但其出水TP高达20～40mg/L，无法达到排放标准。该公司经过多项技术调研，为保障废水能够稳定达到当地的排放要求，选择了SediMagTM磁絮凝沉淀技术。
该工程深度除磷系统（见图5）于2015年12月开始投入运行，有效解决了出水TP不达标的问题。系统设计处理水量为12000m3/d，SediMagTM磁絮凝沉淀主系统占地仅105m2，整体运行费用为0.35元/m3。其进、出水指标见表3。
图5 秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司废水处理SediMagTM磁絮凝沉淀深度除磷工程现场
表3 秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司废水处理SediMagTM深度除磷项目进出水数据
项目
进水TP/（mg·L-1）
出水TP/（mg·L-1）
数值
26～39
0.09~4.67
3 应用前景
SediMagTM磁絮凝沉淀技术沉降速度快，占地面积小，磁粉可高效回收使用，并有效降低药剂量，更重要的是其在除磷和SS上有着无法比拟的优势。在同等的占地面积下，其处理效率能提高10～20倍，节省药剂量可以达到5%～15%，出水效果也远远优于常规技术。
SediMagTM磁絮凝沉淀技术可以通过集成做成模块化或移动式处理装置，用于移动式处理、应急式处理，满足了个别污水处理需要快速组装和移动的需求。同时，其也可以在原有污水处理基础上进行改造，方便并可充分利用原有设施，节省大量资金投入。
SediMagTM磁絮凝沉淀技术现已应用在污水处理厂提标改造、废水深度除磷、重金属废水治理、黑臭河道治理以及油田回注水处理等领域。尤其是其在污水处理厂提标改造以及废水深度除磷方面的工程实践效果极佳，运行稳定，出水效果优良，解决了提标改造的各项需求。相信随着污水处理要求的不断严格，必将推动SediMagTM磁运行絮凝沉淀技术在市场上的应用。(该文将于近期发表在《中国给水排水》的“述评与讨论”栏目，作者：青岛洛克环保科技有限公司霍槐槐)
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