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超磁分離凈化工藝與傳統(tǒng)工藝在煤礦礦井水處理中的對比
將以超磁分離技術(shù)為**的井下預(yù)沉、地面“混合＋絮凝＋磁分離＋過濾＋消毒"工藝與傳統(tǒng)的井下預(yù)沉、地面“混合＋絮凝＋沉淀（迷宮斜板）＋過濾＋消毒"工藝進(jìn)行對比：①前者的微磁絮凝作用比普通絮凝所需時間短２／３，因?yàn)槌帕κ侵亓Φ臄?shù)百倍，超磁分離水處理技術(shù)的處理速度較后者快，水力停留時間與后者的約３０ｍｉｎ相比大幅縮短至８ｍｉｎ，工程占地面積大大縮?。虎谇罢叩?*單元是利用稀土永磁材料的高強(qiáng)磁能積，對廢水中懸浮微粒賦予磁性，絮凝后被高強(qiáng)磁場力吸附從而實(shí)現(xiàn)固液分離，而后者的**單元迷宮斜板沉淀池中含顆粒的水流入斜板區(qū)后，由于翼片的作用，水流被分為平流、紊動渦流和環(huán)流，在渦流區(qū)中的顆粒隨著渦流被輸送到下游翼片附近，渦流與該葉片*部發(fā)生碰撞，部分顆粒進(jìn)入迷宮內(nèi)，隨宮內(nèi)環(huán)流，沿著斜板滑落到池底，從而依靠重力作用進(jìn)行固液分離，達(dá)到水質(zhì)凈化目的；③為了防止粘附于斜板，后者要求進(jìn)水含油量不能太高，而進(jìn)水含油量對于前者則無影響，因此超磁分離工藝出水水質(zhì)*加穩(wěn)定，便于維護(hù)；而傳統(tǒng)工藝因長期運(yùn)行后排泥系統(tǒng)容易堵塞，出水水質(zhì)不穩(wěn)定；④前者的排放污泥的含水率較后者低，無需后續(xù)設(shè)置污泥濃縮池，進(jìn)一步節(jié)省了基建費(fèi)用。
以處理規(guī)模為６００ｍ３／ｈ的礦井水處理站為例，對超磁分離凈化工藝與傳統(tǒng)混凝沉淀技術(shù)（以迷宮斜板為例）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比，結(jié)果見表２、表３。綜上所述，與傳統(tǒng)工藝相比，超磁分離技術(shù)停留時間短、藥劑添加量少、剩余污泥含水率低、占地面積小、初期土建工程投資較小，雖設(shè)備投資較高，但總投資較低且后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
磁分離技術(shù)在市政污水處理中的優(yōu)勢
超磁分離技術(shù)具備占地面積小、施工周期短、工藝技術(shù)運(yùn)維難度小、容積負(fù)荷高的技術(shù)特點(diǎn)，但同時也具有出水指標(biāo)覆蓋能力不完整、缺乏生化能力等弱點(diǎn)。將超磁分離技術(shù)放大到整體水環(huán)境和水資源管理的尺度看，合理使用超磁分離技術(shù)，可以成為很多場景下的終處理處置方案，如封閉水體富營養(yǎng)化防治、合流制溢流污染凈化等。但當(dāng)區(qū)域環(huán)境進(jìn)一步改善時，超磁分離技術(shù)可能會演變成為系統(tǒng)處理方案中的一個中間環(huán)節(jié)，與其他技術(shù)進(jìn)行配套組合。另一方面，磁分離技術(shù)本身的發(fā)展也需要在產(chǎn)品和技術(shù)上的進(jìn)一步優(yōu)化，以保證*高的污染指標(biāo)覆蓋能力，以及*具彈性的污水來源適應(yīng)能力。
超磁分離水體凈化設(shè)備工藝特點(diǎn)
超磁分離凈化設(shè)備與普通的沉淀、過濾相比，設(shè)備具有連續(xù)運(yùn)行，可分離水中懸浮物的特點(diǎn)。
1、采用磁鋼，構(gòu)造分離磁場，技術(shù)穩(wěn)定成熟。磁分離技術(shù)的**發(fā)展，得益于我國材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，磁鋼的磁性不僅比鐵氧體材料有了大大追趕，其產(chǎn)業(yè)化的成熟也為設(shè)備的生產(chǎn)制造降低成本提供了可能，使得以聚磁組合為**的超磁分離機(jī)得以大規(guī)模普及應(yīng)用。
2、磁分離時間短，占地面積小。聚磁組合磁盤表面產(chǎn)生的磁力是重力的640倍以上，能**地捕捉到微磁性絮團(tuán)，使整個水處理凈化過程的時間大大縮短，來水自混凝反應(yīng)池進(jìn)至磁盤機(jī)出水的時間為3～6min，大大優(yōu)于傳統(tǒng)的沉淀法。與傳統(tǒng)處理方法相比，設(shè)備分離時間短，相應(yīng)的設(shè)備占地少。
3、與磁分離工藝配套的混凝系統(tǒng)用藥量少。磁分離依靠強(qiáng)磁力進(jìn)行吸附和分離，不需要大量的藥劑使水體中的懸浮物形成大的絮團(tuán)，而僅需微絮凝。與常規(guī)的混凝沉降系統(tǒng)比較，可大大節(jié)約系統(tǒng)的藥劑使用量（僅為常規(guī)水處理加藥量的1/3～1/2），節(jié)省藥劑費(fèi)用。
4、出渣污泥濃度高。磁分離磁鼓分離出的污泥含泥率大于70000mg/L，含水率小于93%（普通沉淀污泥含水率為98%-99%），可不經(jīng)過濃縮直接進(jìn)入脫水設(shè)備，大大節(jié)省污泥濃縮池占地和污泥脫水設(shè)備選型時的大小。經(jīng)過常規(guī)的壓濾脫水后，污泥含水率小于65%，成泥餅狀，便于裝卸外運(yùn)。
磁分離污水凈化原理
磁分離水體凈化技術(shù)是通過磁粉、混凝劑以及水中污染物質(zhì)的微磁聚凝作用，將污染物質(zhì)與磁粉凝聚成磁性絮體，再通過超磁分離設(shè)備產(chǎn)生的高強(qiáng)磁場，在強(qiáng)磁場力的作用下，使微絮凝體克服流體的阻力和自身的重力，產(chǎn)生**的定向運(yùn)動，吸附在磁盤的表面，通過設(shè)備的卸渣裝置實(shí)現(xiàn)泥渣與水體的分離，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。磁性污泥再經(jīng)磁粉回收設(shè)備，實(shí)現(xiàn)磁粉與污泥的分離；分離后的磁粉可以繼續(xù)回用，參與下一次的絮凝過程，達(dá)到循環(huán)利用。分離后的污泥濃縮脫水后外運(yùn)。如下圖所示:
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