常見的污水處理工藝中，涵蓋了物理、化學、生物、物化等處理方法，對不同的污水類型，需要采用多種技術工藝。如應用了上百年的活性污泥法、城市污水處理廠常見的AO、AAO工藝、另外生物膜、生物濾池等都是常見的污水處理工藝，本篇要介紹的是超磁分離水體凈化技術，一種以效率著稱的物化沉淀技術。
超磁分離水體凈化技術，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現水體快速凈化。該技術具有高效混絮凝反應、分離效率高、占地面積小、出水水質優、運行費用低、自動化程度高等特點。已廣泛應用于流域水環境、市政水環境、鋼鐵水環境、煤炭水環境、石化水環境等領域，且效果理想。
超磁分離水體凈化技術由磁分離技術演變而來，從技術的角度來看，磁分離技術一般分為磁盤分離法與加載沉淀法，兩者都是物化法，都可以利用磁性接種技術，將廢水中非磁性或弱磁性的顆粒物賦予磁性，然后借助外力磁場的作用把賦予磁性的懸浮固體分離出來，達到凈水的目的。最大的不同在于磁盤分離法是通過永磁磁盤的磁力吸附作用主動快速的打撈懸浮污染物、而加載沉淀法本質上是通過重力作用使懸浮污染物沉淀。基于此，由磁盤分離法發展而來的超磁分離水體凈化技術與加載沉淀法發展而來的磁混凝沉淀技術對比，超磁分離水體凈化技術設備占地面積更小、處理時間更短、剩余污泥濃度更高，這里我們主要討論超磁分離水體凈化技術及設備。
磁分離技術應用領域的歷史演變
1845年美國發明了工業磁選機，磁分離開始以機械設備的形態陸續在煤脫硫、玻璃及水泥等原料除鐵、高嶺土提純等選礦以外的領域得到規模化應用。20世紀60年代，前蘇聯利用磁聚凝法處理鋼廠除塵廢水，磁分離技術開始應用于水處理領域。70年代初瑞典艾爾公司的磁力圓盤機污水凈化裝置,用于含有磁性固體顆粒工業廢水的凈化處理。1976年日本三浦化學裝置株式會社的2秒分離機—鐵氧體磁分離設備，用于含鐵磁SS的軋鋼廢水的處理。超磁分離技術是基于磁分離的超高速水體凈化技術，第一臺成套設備樣機于2008年由環能科技股份有限公司（環能德美）完成，處理成都三吏堰河道水。經過環能科技多年的科研投入，超磁分離水體凈化技術設備不斷迭代更新。2010年，獲得環保部頒發的中國環境保護科學技術二等獎；2011年，獲得由科技部、環保部、商務部及國家質檢總局聯合頒發的國家重點新產品；2011年，獲得中國環保協會頒發的國家重點環境保護實用技術；2012年，獲得發改委頒發的國家重點節能技術推廣目錄；2013年，獲得水利部頒發的水利先進實用技術重點推廣指導目錄。2014年，獲得國務院頒發的國家科技進步二等獎。超磁分離水體凈化技術逐步成為污水處理中的主流技術之一，廣泛應用在市政、河湖流域、鋼鐵、煤炭、石化等水環境領域。
超磁分離水體凈化技術原理
超磁分離水體凈化技術，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現水體快速凈化。超磁分離水體凈化技術成套設備有四大部分：加藥系統、混凝系統、超磁分離系統和磁粉投加及回收部分。污水進入設備后，會與藥劑混合并發生化學反應，形成可沉淀物質，為了讓這些物質從污水中快速分離，在污水中加入磁種，磁種能夠和懸浮物粘附在一起，并被磁盤打撈吸附出來，由此污水得到凈化。被打撈出來的含有磁種和沉淀物的混合物質再經過特殊設備進行分離，磁種因此可以實現重復使用。
超磁分離水體凈化技術特點
1.流程短：全系統水力停留時間（HRT）僅有4-6min，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留時間的1/10～1/20。
2.占地面積小、處理水量大：以日處理能力為10,000立方米的超磁分離設備為例，其平均占地面積僅為200m2，單套處理能力達到20000m³/d以上。
3.投資省：配套土建少，綜合投資比傳統處理方法少1/3~1/5。
4.運行費用低：電機功率小，水處理藥劑投加量為常規混凝沉淀的1/3~2/3，短流程一體化設備綜合噸水電耗0.03元，磁種可高效回收。
5.處理水量大：單臺設備可實現處理量1500m3/h。
6.出水水質好：SS去除率90~95%，藻類去除率≥95%，TP去除率80~90%，COD去除率40%~60%。
7.污泥濃度高：磁盤分離凈化的同時實現自瀝水過程，尾泥無需濃縮處理直接進入壓濾環節。
超磁分離水體凈化技術的應用領域
該成果是國際公認的低碳減排技術，應用磁分離的物理化學方法，直接減少二氧化碳溫室氣體的排放。主要用于非導磁性介質的污水處理，包括工業廢水處理：煤炭行業的礦井水，冶金行業的含石墨軋鋼廢水和鋼廠總排水，石油行業的采油回注水，電廠回用水處理，造紙廢水的預處理和精處理，印染廢水的預處理和精處理；市政污水處理：市政污水一級強化處理，市政污水處理廠的提標改造，污水處理廠濃縮液的深度脫磷處理，中水回用的膜前預處理；公共水域凈化：河道水、景觀水、湖泊水降濁除藻脫磷；供水預處理：黃河沿岸工業供水和自來水廠預處理，水庫水源供水降濁除藻脫磷預處理；水污染事故應急處理等。
超磁分離水體凈化技術，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現水體快速凈化。該技術具有高效混絮凝反應、分離效率高、占地面積小、出水水質優、運行費用低、自動化程度高等特點。已廣泛應用于流域水環境、市政水環境、鋼鐵水環境、煤炭水環境、石化水環境等領域，且效果理想。
圖1：技術原理
超磁分離水體凈化技術由磁分離技術演變而來，從技術的角度來看，磁分離技術一般分為磁盤分離法與加載沉淀法，兩者都是物化法，都可以利用磁性接種技術，將廢水中非磁性或弱磁性的顆粒物賦予磁性，然后借助外力磁場的作用把賦予磁性的懸浮固體分離出來，達到凈水的目的。最大的不同在于磁盤分離法是通過永磁磁盤的磁力吸附作用主動快速的打撈懸浮污染物、而加載沉淀法本質上是通過重力作用使懸浮污染物沉淀。基于此，由磁盤分離法發展而來的超磁分離水體凈化技術與加載沉淀法發展而來的磁混凝沉淀技術對比，超磁分離水體凈化技術設備占地面積更小、處理時間更短、剩余污泥濃度更高，這里我們主要討論超磁分離水體凈化技術及設備。
磁分離技術應用領域的歷史演變
1845年美國發明了工業磁選機，磁分離開始以機械設備的形態陸續在煤脫硫、玻璃及水泥等原料除鐵、高嶺土提純等選礦以外的領域得到規模化應用。20世紀60年代，前蘇聯利用磁聚凝法處理鋼廠除塵廢水，磁分離技術開始應用于水處理領域。70年代初瑞典艾爾公司的磁力圓盤機污水凈化裝置,用于含有磁性固體顆粒工業廢水的凈化處理。1976年日本三浦化學裝置株式會社的2秒分離機—鐵氧體磁分離設備，用于含鐵磁SS的軋鋼廢水的處理。超磁分離技術是基于磁分離的超高速水體凈化技術，第一臺成套設備樣機于2008年由環能科技股份有限公司（環能德美）完成，處理成都三吏堰河道水。經過環能科技多年的科研投入，超磁分離水體凈化技術設備不斷迭代更新。2010年，獲得環保部頒發的中國環境保護科學技術二等獎；2011年，獲得由科技部、環保部、商務部及國家質檢總局聯合頒發的國家重點新產品；2011年，獲得中國環保協會頒發的國家重點環境保護實用技術；2012年，獲得發改委頒發的國家重點節能技術推廣目錄；2013年，獲得水利部頒發的水利先進實用技術重點推廣指導目錄。2014年，獲得國務院頒發的國家科技進步二等獎。超磁分離水體凈化技術逐步成為污水處理中的主流技術之一，廣泛應用在市政、河湖流域、鋼鐵、煤炭、石化等水環境領域。
超磁分離水體凈化技術原理
超磁分離水體凈化技術，是通過將不帶磁性的水體污染物賦予磁性，由磁盤吸附打撈進行固液分離，實現水體快速凈化。超磁分離水體凈化技術成套設備有四大部分：加藥系統、混凝系統、超磁分離系統和磁粉投加及回收部分。污水進入設備后，會與藥劑混合并發生化學反應，形成可沉淀物質，為了讓這些物質從污水中快速分離，在污水中加入磁種，磁種能夠和懸浮物粘附在一起，并被磁盤打撈吸附出來，由此污水得到凈化。被打撈出來的含有磁種和沉淀物的混合物質再經過特殊設備進行分離，磁種因此可以實現重復使用。
超磁分離水體凈化技術特點
1.流程短：全系統水力停留時間（HRT）僅有4-6min，是加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留時間的1/10～1/20。
2.占地面積小、處理水量大：以日處理能力為10,000立方米的超磁分離設備為例，其平均占地面積僅為200m2，單套處理能力達到20000m³/d以上。
3.投資省：配套土建少，綜合投資比傳統處理方法少1/3~1/5。
4.運行費用低：電機功率小，水處理藥劑投加量為常規混凝沉淀的1/3~2/3，短流程一體化設備綜合噸水電耗0.03元，磁種可高效回收。
5.處理水量大：單臺設備可實現處理量1500m3/h。
6.出水水質好：SS去除率90~95%，藻類去除率≥95%，TP去除率80~90%，COD去除率40%~60%。
7.污泥濃度高：磁盤分離凈化的同時實現自瀝水過程，尾泥無需濃縮處理直接進入壓濾環節。
超磁分離水體凈化技術的應用領域
該成果是國際公認的低碳減排技術，應用磁分離的物理化學方法，直接減少二氧化碳溫室氣體的排放。主要用于非導磁性介質的污水處理，包括工業廢水處理：煤炭行業的礦井水，冶金行業的含石墨軋鋼廢水和鋼廠總排水，石油行業的采油回注水，電廠回用水處理，造紙廢水的預處理和精處理，印染廢水的預處理和精處理；市政污水處理：市政污水一級強化處理，市政污水處理廠的提標改造，污水處理廠濃縮液的深度脫磷處理，中水回用的膜前預處理；公共水域凈化：河道水、景觀水、湖泊水降濁除藻脫磷；供水預處理：黃河沿岸工業供水和自來水廠預處理，水庫水源供水降濁除藻脫磷預處理；水污染事故應急處理等。
