為達(dá)到更為嚴(yán)格的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，許多水處理廠開(kāi)始著手提標(biāo)改造工作，在改造項(xiàng)目，有兩個(gè)問(wèn)題尤為突出：（1）預(yù)留可建設(shè)用地與工藝需求的主要矛盾：由于傳統(tǒng)混凝沉淀工藝停留時(shí)間較長(zhǎng)，一般需1-2.5h，占地面積大。以混凝+平流沉淀池工藝為例，占地約為300-330m2/萬(wàn)m3，混凝+斜管沉淀池占地稍小，需200-245m2/萬(wàn)m3。而老水廠周邊配套往往十分成熟，預(yù)留建設(shè)用地非常緊缺。（2）傳統(tǒng)混凝沉淀工藝耐沖擊負(fù)荷能力差，前端生化二沉池出水水質(zhì)/水量發(fā)生波動(dòng)，則出水SS和TP較難保證。因此，急需一種結(jié)構(gòu)緊湊且更為高效穩(wěn)定的混凝沉淀工藝。磁混凝工藝正是基于以上問(wèn)題而應(yīng)運(yùn)而生。

磁混凝工藝最大的特點(diǎn)就是大大縮短了混凝沉淀的時(shí)間。傳統(tǒng)的混凝沉淀至少需要1h以上，而引用磁混凝工藝進(jìn)行的混凝沉淀總時(shí)間在15min以下，甚至可以在7min以內(nèi)完成。磁混凝工藝是一種極速沉淀技術(shù)，以投加微米級(jí)惰性高密度微粒（微砂、Fe3O4）作為絮凝核，在較優(yōu)水力條件下形成高濃度和大密度復(fù)合絮體，該復(fù)合絮體在極短時(shí)間完成沉淀過(guò)程，使水體迅速得到凈化，能夠有效去除COD、總磷、氨氮等污染物質(zhì)，提供更好的出水水質(zhì)。

目前，面對(duì)土地資源越來(lái)越緊缺，水源水資源污染加重，水廠基建、運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，采用磁混凝工藝能夠很好的解決這些問(wèn)題。磁混凝工藝主要是利用絮體與磁粉微粒的結(jié)合，使絮體密度得到提高。對(duì)于相對(duì)密度為2.65g/cm3的磁粉絮體1.05g/cm3的常規(guī)絮體，前者的沉淀速率約為后者的5-10倍，從而可以顯著現(xiàn)代污水處理技術(shù)，按原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理法3 大類(lèi)。物理處理法是利用物理作用分離污水中呈懸浮固體狀態(tài)的污染物質(zhì)，方法有篩濾法、沉淀法、上浮法、氣浮法、過(guò)濾法和反滲透法等。化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用，分離回收污水中處于各種形態(tài)的污染物質(zhì)，包括懸浮的、溶解的和膠體的。主要方法有中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附、離子交換和電滲析等。生物化學(xué)處理法是利用微生物的代謝作用，使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害物質(zhì)。主要方法可分為2 大類(lèi)，即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厭氧微生物作用的厭氧法。

縱觀以上處理方法可見(jiàn)，污水處理的實(shí)質(zhì)是對(duì)水中污染物進(jìn)行分離和轉(zhuǎn)化，而轉(zhuǎn)化的最終產(chǎn)物大多需經(jīng)分離予以除去，所以，分離是污水處理過(guò)程非常重要的一環(huán)，直接影響到處理的效果和成本，顯然，強(qiáng)化分離過(guò)程對(duì)污水處理技術(shù)水平的提高具有重要意義。借助外加磁粉加強(qiáng)絮凝效果，提高沉淀效率，無(wú)疑是強(qiáng)化分離過(guò)程的有效手段。因此，筆者對(duì)磁性絮團(tuán)的形成機(jī)理和形成規(guī)律進(jìn)行了初步探討，通過(guò)試驗(yàn)，取得了磁混凝沉淀工藝的最佳參數(shù)，從而為磁混凝沉淀技術(shù)在水處理中的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

磁混凝沉淀技術(shù)簡(jiǎn)介所謂磁混凝沉淀技術(shù)就是在普通的混凝沉淀工藝中同步加入磁粉，使之與污染物絮凝結(jié)合成一體，以加強(qiáng)混凝、絮凝的效果，使生成的絮體密度更大、更結(jié)實(shí)，從而達(dá)到高速沉降的目的。磁粉可以通過(guò)磁鼓回收循環(huán)使用。

整個(gè)工藝的停留時(shí)間很短，因此對(duì)包括TP 在內(nèi)的大部分污染物，出現(xiàn)反溶解過(guò)程的機(jī)率非常小，另外系統(tǒng)中投加的磁粉和絮凝劑對(duì)細(xì)菌、病毒、油及多種微小粒子都有很好的吸附作用，因此對(duì)該類(lèi)污染物的去除效果比傳統(tǒng)工藝要好。同時(shí)由于其高速沉淀的性能，使其與傳統(tǒng)工藝相比，具有速度快、效率高、占地面積小、投資小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

以前，磁混凝沉淀技術(shù)在水處理工程中實(shí)際應(yīng)用極少，原因是磁粉的回收問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好地解決。現(xiàn)在這一技術(shù)難題已被成功解決，磁粉回收率可達(dá)99 %以上，這樣，磁混凝沉淀工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)就得到了充分體現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。目前，美國(guó)有15 000 t/d 的市政污水處理項(xiàng)目采用了磁混凝沉淀技術(shù)。我國(guó)在城市污水處理、中水回用、自來(lái)水處理、河道水處理、高磷廢水處理、造紙廢水處理、油田廢水處理等方面對(duì)該技術(shù)的中試已經(jīng)完成，均取得了較好的結(jié)果。

磁絮凝作用機(jī)理初探根據(jù)混凝機(jī)理，加入混凝劑主要是通過(guò)改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì)，使膠體或絮團(tuán)的吸引能大于排斥能而促進(jìn)凝聚，而加入絮凝劑的作用主要是通過(guò)架橋作用使顆粒聚集增大的。

陳文松在他的論文中對(duì)磁絮凝的作用機(jī)理進(jìn)行了闡述，他認(rèn)為，含磁絮團(tuán)的形成與不含磁絮團(tuán)的形成過(guò)程一樣，都是在混凝劑的作用下完成的。對(duì)磁粉的ζ電位的測(cè)試結(jié)果表明，磁粉表面呈負(fù)電性(ζ=-10.5 mV)。由此可以推斷，含磁絮團(tuán)的形成經(jīng)歷如下：首先，混凝劑水解產(chǎn)生的正離子由于吸附電中和作用聚集于帶負(fù)電荷的膠體顆粒和磁粉顆粒周?chē)?然后，由于靜電斥力的消失，膠體顆粒與磁粉顆粒之間以及它們自身之間通過(guò)范得華引力長(zhǎng)大;最后，通過(guò)絮凝劑的架橋作用，進(jìn)一步將凝聚體絮凝成大絮團(tuán)而沉淀。由此可見(jiàn)，有磁粉參與的磁絮凝反應(yīng)與沒(méi)有磁粉參與的絮凝反應(yīng)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，磁粉與其他的細(xì)微懸浮顆粒一樣，混凝劑的作用機(jī)理對(duì)它同樣起作用，已有的混凝理論對(duì)磁絮凝反應(yīng)同樣具有指導(dǎo)意義，所有的強(qiáng)化混凝措施都將促進(jìn)磁絮凝反應(yīng)的進(jìn)行。

磁粉的回收傳統(tǒng)的磁粉回收裝置有格柵型、鼓型、帶型等，最常用的為轉(zhuǎn)鼓式。它的主要部分由固定的磁系和在磁系外面轉(zhuǎn)動(dòng)的非磁性圓筒構(gòu)成。磁系的磁極極性沿圓周方向交替排列，沿軸向極性單一，磁系包角106～135 °。