PAC、PAM絮凝效果不好？不如試試磁絮凝沉澱！
絮凝，幹水處理的人應該都熟悉，這是一種普遍應用的簡單而有效的水處理技術。基本過程是透過攪拌將絮凝劑分散到廢水中，使其中細小的懸浮顆粒和膠體物質失穩，聚集或凝聚在一起形成絮體，同時吸附有機物到絮體上，在沉澱固液分離過程中去除汙染物。
但是
傳統絮凝依靠重力作用自然沉降，分離時間長，工程應用中水力停留時間也較長，水流紊動還會影響處理效果，
很煩！
在這種情況下，磁絮凝技術應運而生。
它結合了傳統絮凝和磁分離技術的優勢，透過在絮凝工藝中加入磁性物質，形成具有磁性的高密度絮體，
依靠重力沉降或外加磁場作用從水中快速分離，大大縮短了處理週期。
吹得這麼玄乎，是不是還依然存在於理論中？
當然不是！
磁絮凝已經被證明了是一種有效的強化絮凝技術，對重金屬廢水、煤化工廢水、礦井水、含油廢水、生活汙水、除藻等都具有明顯的絮凝效果。
下面，小編就和水友們仔細嘮嘮這種工藝。
磁絮凝沉澱工藝原理
根據小編蒐集的資料來看，磁絮凝沉澱的
核心
有3個關鍵點
：
反應池投加PAC、PAM的同時投加高比重的磁粉；
沉澱部分可採用豎流沉澱池與高密度沉澱池相結合的形式：池型為豎流沉澱池，池內設定協管沉澱區、汙泥迴流等。
高效的磁粉回收系統是磁絮凝沉澱系統執行的保證。
同時，磁絮凝沉澱工藝也包括三個階段：
第一階段：磁絮凝反應
使汙染物質形成絮體並與磁粉進行結合，最終形成大而密實的磁絮團。
含磁絮團的沉澱過程與普通絮凝過程大體相似，不同的是添加了高比重的磁粉後膠體顆粒與磁粉顆粒之間相互聚集，最後絮凝產生的絮團比重遠遠高於普通絮凝的絮團。因而沉降速度得到大幅提升。
第二階段：固液分離
高速固液分離過程是
依靠磁絮團自身的比重使得其能夠形成高達40m/h以上的靜沉速度，
從而快速將汙染物質從水體中分離出來。
第三階段：磁粉回收
磁絮團經過高速剪下機破碎後進入磁分離器中，一方面
將磁粉回收至反應池中進行迴圈使用。
另一方面分離後的汙泥排入汙泥儲池進行後續汙泥脫水處理。
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磁絮凝沉澱工藝特點
絮凝效率高
在磁絮凝過程中，
加入磁粉，可以增加體系中的懸浮物數量，提高懸浮物碰撞的機率，
同時由於磁粉自身的磁吸引力和較大的比表面積，使得懸浮物有效碰撞的機率增加，並強化對汙染物的吸附，其彼此之間相互吸引結合，並在絮凝劑的吸附架橋作用下，
生成以磁粉為核心的磁性絮體，
絮體結構明顯改善，強化絮凝處理效果，改善出水的水質。
例如，
聚合鈦鹽絮凝劑能夠強化汙泥的脫水效能
，而
加入Fe2O3奈米粒子可以進一步加強汙泥團聚、增強絮體強度、改善脫水效能，降低汙泥的可壓縮性。
沉降速度快
磁粉的自身密度較大，因此，
磁性絮體的密度也會比普通絮體的密度大，大大縮短了重力沉降的時間。
也可以沿著重力方向施加磁場，進一步加快沉降，實現快速徹底的固液分離，減少處理時間。
例如，使用
四氧化三鐵/陽離子聚丙烯醯胺（Fe3O4/CPAM）富集微藻，
與CPAM相比，
投加量低且效果更優，
磁絮凝絮體在外加磁場的作用下
60s內快速沉降，
而使用CPAM形成的絮體卻需要很長的時間才能沉降。
處理費用相對較低
磁絮凝體結合緊密，擠壓絮體間的自由水分，經過磁場作用汙泥壓縮更密實，
汙泥
產生量和含水量大大降低，可以減少後續汙泥處理費用。
磁絮體透過再生處理，可以回收再利用磁粉，以降低處理成本。由於磁絮凝技術效率高，水力停留時間短，所需構築物佔地面積小，節約基建投資。
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磁絮凝工藝影響因素
絮凝體投加量
在磁絮凝過程中，加入的磁性絮凝物質與懸浮物結合形成磁性絮體，經過固液分離去除汙染物，
絮凝劑投加量對絮凝效果具有很大的影響。
在一定投加量範圍內，隨著投加量的增加磁絮凝效果提升，投加過多時會引起體系的再穩定現象，導致絮凝效果變差，
因此，絮凝劑存在一個最佳投加量。
磁粉投加量
在磁種、絮凝劑復配磁絮凝過程中，
隨著磁粉投加量的增加，
水體中懸浮顆粒物濃度也會升高，懸浮物之間碰撞頻率提升，
容易形成以磁粉為核心的初始磁性礬花，
進而透過磁粒子間的磁性凝聚力、磁粒子微弱磁場對電荷懸浮物的吸引力以及絮凝劑的吸附架橋網捕作用，
進一步聚集形成緊密結實且相對密度較大的複合磁絮體，實現快速沉降固液分離。
同時磁粉對水體中的無機離子、有機物有較好的吸附效能，強化水體中汙染物的去除。但是
過多的磁粉不能有效地與懸浮物結合，反而使水體中的濁度增大，影響絮凝劑對汙染物的吸附，同時產生的過強磁場也會影響絮體的穩定性，導致處理效率降低。
磁場強度
在磁絮凝過程中，
無外加磁場時，
磁性絮體依靠自身的重力沉降，細小的絮體難以沉降，去除效果有待進一步提高。
在外加磁場作用下，
隨著磁感應強度的增大，磁性絮體受到的磁力增大，不僅粗大的磁性絮體被快速去除，同時一些細小的磁性絮體也被拉向底部，絮凝效果提高。
但是磁場強度增大到一定程度之後，繼續增大磁場強度對絮凝效果影響已不再明顯，
因此，需要從實際操作、經濟成本等角度綜合考慮磁場強度。
pH
在混凝過程中體系的
pH非常關鍵，會影響絮凝劑在水中的水解過程和水解聚合產物形態。
例如
鋁鹽絮凝劑的最優pH範圍是5.5~7.7，鐵鹽絮凝劑的最優pH範圍是4.5~7.7，
同時pH也會影響到體系中懸浮物的表面電荷（Zeta電位），進而對絮凝效果產生影響。
此外，
在磁絮凝過程中，pH還會對所加入磁性絮凝材料的表面電荷產生影響。
使用
Fe3O4/CPAM富集微藻，磁性絮凝劑在pH<7時顯正電荷，pH>7時顯負電荷，
在酸性和鹼性條件下電中和、網捕、架橋發揮不同的作用，處理效果表現出明顯的pH相關性。
攪拌條件
在磁絮凝過程中，
為了使磁粉、絮凝劑在水中均勻分散，促進絮凝體的形成，
必須充分攪拌。
但是隨著絮凝體粒徑的增大，原有絮凝體在剪下力作用下會發生破碎，顆粒在剪下場中的碰撞效率隨之減低，因此，
攪拌速度和攪拌時間
對磁絮凝效果有一定的影響。
攪拌速度低或攪拌時間不足，磁粉、絮凝劑、懸浮物混合不均勻，相互碰撞機率減少，絮凝效果不佳。但是攪拌速度過大或者攪拌時間過長，磁性絮凝體被破壞再次分散到體系中，導致磁絮凝效率降低。
投加順序
使用單獨的磁性材料、複合磁性絮凝劑和改性磁性絮凝劑可一步投加處理廢水，但是磁種與絮凝劑復配處理廢水需要分步加入，投加順序會對磁絮凝的效果產生影響。
先投加磁種後投加絮凝劑的效果更好，
這主要是因為
先加入磁種可以有效增大懸浮物碰撞的機率，並形成以磁種為核心的複合磁性絮體，
後加入的絮凝劑能夠圍繞在磁性絮體的周圍，使其更緊密結合在一起。
而先加入絮凝劑，絮凝劑已經與懸浮物結合，後加入磁種錯過了絮體形成的時機，只能依附在絮體的表面，很難成為絮體的磁核，反而分散在水體系中，增加了懸浮顆粒的數量，導致絮凝效果不佳。
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磁絮凝工藝應用前景
磁絮凝技術雖然優勢明顯，但是應用範圍尚且不夠廣泛，在某些方面依然存在不少問題，今後更應該把重點放在以下幾方面：
1、
拓寬磁粉製備的原料來源和製備方法，開發出高效，廉價的磁種。
比如可以使用鍊鋼廢渣、粉煤灰等工業固廢製備磁粉，實現“ 以廢治廢 ”，進一步降低水處理成本；
2、針對不同的水處理體系，研究磁粉回收利用技術，
並設計新型高效的磁分離裝置，
提高分離效率，縮短回收時間，降低迴收成本；
3、
設計製備“靶標”作用強的功能型改性磁絮凝劑，
力求擴大使用範圍（不同的 pH、溫度、離子濃度、有機物含量等）；
4、
加強環境友好型天然絮凝材料
如殼聚糖、纖維素等在磁性絮凝劑製備中的應用，以降低對環境的二次汙染；
5、
重視對磁絮凝所產生汙泥的處置，
資源化利用的研究，如透過酸浸方法回收其中的鐵離子，進而製備鐵劑絮凝劑；
6、
磁絮凝技術與其他水處理技術的耦合聯用，
實現“ 技術、工程、經濟 ”均可行，力求發揮更大作用。
