超磁分離水體凈化技術(shù)在深圳灣的應(yīng)用效果

韓龍 盧淼

（深圳市環(huán)境科學(xué)研究院 廣東深圳 518001）

引言

深圳灣海域?yàn)槿愃w功能區(qū)，受深圳灣陸域污染源影響，目前海水水質(zhì)劣于《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB3097－1997）第三類標(biāo)準(zhǔn)，主要超標(biāo)污染物為活性磷酸鹽和無(wú)機(jī)氮。陸源污染物主要通過(guò)入海河流和排污口排入深圳灣，因此深圳市實(shí)施了一系列排污口和支流綜合整治工程。為保證在工程實(shí)施期間深圳灣水質(zhì)不惡化，在河流及排污口末端建設(shè)了多項(xiàng)以超磁分離水體凈化技術(shù)為基礎(chǔ)的污水應(yīng)急處理工程。本研究選取了其中四處典型的污水應(yīng)急處理工程，通過(guò)分析其進(jìn)出水水質(zhì)變化，初步估算了各工程對(duì)不同污染物的去除負(fù)荷，進(jìn)而對(duì)超磁分離水體凈化技術(shù)在深圳灣的應(yīng)用效果進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。

1 超磁分離水體凈化技術(shù)

超磁分離水體凈化技術(shù)是以稀土磁盤分離技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合了微凝聚、磁盤固液分離凈化和磁種回收利用技術(shù)的物化法污水處理工藝[1]。其主要工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

具體流程如下：（1）向進(jìn)水中投加混凝劑、助凝劑以及磁種，原水中的污染物反應(yīng)產(chǎn)生絮體分離，同時(shí)完成磁性物質(zhì)與非磁性懸浮物的結(jié)合，形成附帶磁性的微磁絮團(tuán)。（2）在超磁分離機(jī)內(nèi)，水體在超導(dǎo)磁體作用下，實(shí)現(xiàn)微磁絮團(tuán)與水體的分離，排出清水，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。（3）分離出來(lái)的污泥通過(guò)磁分離磁鼓，實(shí)現(xiàn)磁性物質(zhì)和非磁性污泥分離，潔凈的磁種得以回收利用（回收率＆gt;98%），剩余污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

該技術(shù)具有以下特點(diǎn)[2]：（1）處理時(shí)間短。磁盤瞬間產(chǎn)生大于重力640倍的磁力，總處理時(shí)間約3min。（2）占地少，占地面積約為傳統(tǒng)絮凝沉淀的1/8。（3）運(yùn)行費(fèi)用低。投加藥量少，磁種循環(huán)利用率高，因此運(yùn)行費(fèi)用低。（4）設(shè)備自動(dòng)化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，日常維護(hù)方便。

2 應(yīng)急工程運(yùn)行情況

此次選取的研究對(duì)象均在深圳灣沿線，分別是大沙河應(yīng)急工程，處理規(guī)模5萬(wàn)噸/日；深圳灣一號(hào)應(yīng)急工程，4萬(wàn)噸/日；深灣一路應(yīng)急工程，1萬(wàn)噸/日；后海中心河應(yīng)急工程，3萬(wàn)噸/日。各應(yīng)急處理工程的進(jìn)出水水質(zhì)情況見表1。

表1 應(yīng)急工程進(jìn)出水水質(zhì)

3 效果分析

3.1 污染物去除效果分析

根據(jù)已有水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，四個(gè)應(yīng)急工程對(duì)COD、TP、SS的污染物去除效果如圖2所示。整體來(lái)看，超磁分離水體凈化技術(shù)對(duì)SS的去除效果較好，四個(gè)應(yīng)急工程的SS去除率均74%-87%之間，平均去除率則達(dá)到79%；其次TP，去除率在31%-91%之間，平均去除率達(dá)70%；對(duì)COD的去除效率較低，在31%-91%之間，平均去除率為58%。

圖2 污染物去除率對(duì)比圖

四個(gè)應(yīng)急工程橫向比較，深灣一路應(yīng)急工程的污染物去除率最低，而深圳灣一號(hào)應(yīng)急工程對(duì)以上三類污染物的去除效率均較高。

3.2 進(jìn)水濃度對(duì)去除率的影響

隨著進(jìn)水濃度的提高，COD、TP、SS的出水濃度也產(chǎn)生不同的變化（如圖3）?？傮w看來(lái)，進(jìn)水濃度不同時(shí)出水濃度也略有差異，但出水濃度波動(dòng)幅度遠(yuǎn)沒有進(jìn)水濃度那樣劇烈，說(shuō)明超磁分離水體凈化技術(shù)能夠?qū)⑽廴舅w凈化至較為穩(wěn)定的濃度范圍內(nèi)。從具體的變化趨勢(shì)上看，COD、TP進(jìn)出水響應(yīng)關(guān)系不明顯，表明COD、TP出水相對(duì)較為穩(wěn)定，進(jìn)而可以推論出隨著進(jìn)水濃度的提高，COD、TP污染去除的絕對(duì)量也會(huì)提高；而SS則隨著進(jìn)水濃度的提高表現(xiàn)出輕微的同向變化趨勢(shì)，表明超磁分離水體凈化技術(shù)對(duì)SS的去除率較為穩(wěn)定，出水水質(zhì)在較大程度上受到進(jìn)水水質(zhì)的影響。

圖3 污染物去除率對(duì)比圖

結(jié)語(yǔ)

超磁分離水體凈化技術(shù)作為一項(xiàng)污水應(yīng)急處理技術(shù)，其污染物去除以物理原理為主，對(duì)污水中的非溶解性污染物具有較好的處理效果，如SS，而對(duì)生化性質(zhì)較強(qiáng)的指標(biāo)如COD、TP等去除效率較不穩(wěn)定，一般是伴隨沉淀去除為主，總的去除效果是SS＆gt;TP＆gt;COD。

已有研究表明，影響污染物去除效果的因素除了進(jìn)水水質(zhì)外，還與混凝劑與助凝劑的投加量有關(guān)[3]，但過(guò)度的投加藥劑意味著運(yùn)營(yíng)成本的上升，因此需要在出水水質(zhì)要求與藥劑投加量之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。此外，本研究采用的樣本數(shù)量總體偏少，僅代表了深圳市的污水理化特征，在其它區(qū)域中應(yīng)用超磁分離水體凈化技術(shù)時(shí)去除效果可能會(huì)有所差異。