超磁分离水体净化技术在深圳湾的应用效果

韩龙 卢淼

（深圳市环境科学研究院 广东深圳 518001）

引言

深圳湾海域为三类水体功能区，受深圳湾陆域污染源影响，目前海水水质劣于《海水水质标准》（GB3097－1997）第三类标准，主要超标污染物为活性磷酸盐和无机氮。陆源污染物主要通过入海河流和排污口排入深圳湾，因此深圳市实施了一系列排污口和支流综合整治工程。为保证在工程实施期间深圳湾水质不恶化，在河流及排污口末端建设了多项以超磁分离水体净化技术为基础的污水应急处理工程。本研究选取了其中四处典型的污水应急处理工程，通过分析其进出水水质变化，初步估算了各工程对不同污染物的去除负荷，进而对超磁分离水体净化技术在深圳湾的应用效果进行初步评价。

1 超磁分离水体净化技术

超磁分离水体净化技术是以稀土磁盘分离技术为基础，综合了微凝聚、磁盘固液分离净化和磁种回收利用技术的物化法污水处理工艺[1]。其主要工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程图

具体流程如下：（1）向进水中投加混凝剂、助凝剂以及磁种，原水中的污染物反应产生絮体分离，同时完成磁性物质与非磁性悬浮物的结合，形成附带磁性的微磁絮团。（2）在超磁分离机内，水体在超导磁体作用下，实现微磁絮团与水体的分离，排出清水，达到净化水质的目的。（3）分离出来的污泥通过磁分离磁鼓，实现磁性物质和非磁性污泥分离，洁净的磁种得以回收利用（回收率＆gt;98%），剩余污泥进入污泥处理系统进行处理。

该技术具有以下特点[2]：（1）处理时间短。磁盘瞬间产生大于重力640倍的磁力，总处理时间约3min。（2）占地少，占地面积约为传统絮凝沉淀的1/8。（3）运行费用低。投加药量少，磁种循环利用率高，因此运行费用低。（4）设备自动化程度高，运行稳定可靠，日常维护方便。

2 应急工程运行情况

此次选取的研究对象均在深圳湾沿线，分别是大沙河应急工程，处理规模5万吨/日；深圳湾一号应急工程，4万吨/日；深湾一路应急工程，1万吨/日；后海中心河应急工程，3万吨/日。各应急处理工程的进出水水质情况见表1。

表1 应急工程进出水水质

3 效果分析

3.1 污染物去除效果分析

根据已有水质检测结果，四个应急工程对COD、TP、SS的污染物去除效果如图2所示。整体来看，超磁分离水体净化技术对SS的去除效果较好，四个应急工程的SS去除率均74%-87%之间，平均去除率则达到79%；其次TP，去除率在31%-91%之间，平均去除率达70%；对COD的去除效率较低，在31%-91%之间，平均去除率为58%。

图2 污染物去除率对比图

四个应急工程横向比较，深湾一路应急工程的污染物去除率最低，而深圳湾一号应急工程对以上三类污染物的去除效率均较高。

3.2 进水浓度对去除率的影响

随着进水浓度的提高，COD、TP、SS的出水浓度也产生不同的变化（如图3）。总体看来，进水浓度不同时出水浓度也略有差异，但出水浓度波动幅度远没有进水浓度那样剧烈，说明超磁分离水体净化技术能够将污染水体净化至较为稳定的浓度范围内。从具体的变化趋势上看，COD、TP进出水响应关系不明显，表明COD、TP出水相对较为稳定，进而可以推论出随着进水浓度的提高，COD、TP污染去除的绝对量也会提高；而SS则随着进水浓度的提高表现出轻微的同向变化趋势，表明超磁分离水体净化技术对SS的去除率较为稳定，出水水质在较大程度上受到进水水质的影响。

图3 污染物去除率对比图

结语

超磁分离水体净化技术作为一项污水应急处理技术，其污染物去除以物理原理为主，对污水中的非溶解性污染物具有较好的处理效果，如SS，而对生化性质较强的指标如COD、TP等去除效率较不稳定，一般是伴随沉淀去除为主，总的去除效果是SS＆gt;TP＆gt;COD。

已有研究表明，影响污染物去除效果的因素除了进水水质外，还与混凝剂与助凝剂的投加量有关[3]，但过度的投加药剂意味着运营成本的上升，因此需要在出水水质要求与药剂投加量之间找到一个平衡点。此外，本研究采用的样本数量总体偏少，仅代表了深圳市的污水理化特征，在其它区域中应用超磁分离水体净化技术时去除效果可能会有所差异。