[摘 要]本文介绍了磁混凝沉淀工艺在广东省某市政污水提标改造工程中的应用情况。升级改造后，磁混凝沉淀池出水水质优良，TP≤0.3 mg?L-1，SS≤8 mg?L-1，稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）水污染物排放一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准的较严值。2018年4月8日项目通过环保验收后投入运营，至今已经稳定运行两年多时间。
[关键字]磁混凝沉淀工艺；市政污水；提标改造
1 工程概况
广东某污水处理厂首期工程采用预处理+氧化沟+二沉池+紫外消毒工艺，扩建工程采用预处理+MBR +紫外消毒工艺。其进水TP一直居高不下，90%涵盖率TP达到10.22 mg·L-1，远高于常规城市生活污水水质指标，而现有系统生物除磷能力有限，在高进水TP冲击负荷情况下，生化系统处理出水TP多在3～6 mg·L-1左右。后端无深度处理工艺，无法保证总磷达标排放。同时根据广东省水污染防治行动计划实施方案的通知，2018年底前污水厂出水水质需要从《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）水污染物排放一级B标准提标到一级A。因此必须对污水处理厂进行升级改造。
2 设计规模、设计水质及排放标准
2.1 设计规模
升级改造工程设计处理水量为8×104 m3/d ，总变化系数取 KZ=1.3
则平均日平均时流量q=3333.3 m3/h ，最高日最高时流量Q=4333.3 m3/h。
2.2 设计进水水质及排放标准
设计进、出水水质详见表1：
表1 进、出水水质表 （单位mg·L-1，pH除外）
3 处理工艺
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3.1 水质分析
本项目实际进水生化性较好，碳磷比不足；不能满足生物脱氮除磷的需要。
表2 生化处理单元出水水质表（单位mg·L-1）
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由表2可知：本升级改造工程主要去除TP、SS、粪大肠菌群，同时提高生化系统对TN、NH3-N的去除率。
3.2 工艺流程选择
在项目设计前期，通过采用不同除磷药剂与磁粉的组合，对前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀方式除磷效果分别进行了实验室试验，试验分析数据详见下表3：
表3 不同除磷药剂试验数据（单位mg L-1）
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结合项目实际情况，在现状二级生化协同沉淀的基础上，增加后置沉淀的除磷方式。
在污水厂有限的用地范围内进行提标改造，采用磁混凝澄清池技术是实现出水总磷指标达标的一种有效方法。同时在生化池内补充碳源为保障措施，该工艺具有以下特点：
（1）技术比较成熟，对水质、水量的变化适应性强，去除总磷效果明显，出水稳定。
（2）占地少、经济节约，电耗少、造价低。
具体处理流程见图1：
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（图中虚线框为原有处理设施）
4 主要建构筑物设计参数
4.1磁混凝沉淀池
1座；2组，包括磁混凝反应池、沉淀池和污泥回流及磁粉回收三个主要的系统、进出水渠、贮泥池及加药系统。
设计流量：Qmax=4333.3 m3/h
斜管区平均表面负荷15.43 m3/m2·h
最大表面负荷20.06 m3/m2·h
（1）进水渠
进水分别来自一、二期生化出水，进水渠两端进水。
（2）磁混凝反应池
3格，分别投加除磷剂、磁粉、PAM，形成絮体后进入沉淀池。
停留时间：混合反应池1.7 min，混凝反应池1.67 min，絮凝反应池3.43 min
主要设备：
混合搅拌机2台，功率7.5 kW
混凝搅拌机2台，功率4.0 kW
絮凝搅拌机2台，功率5.5 kW
（3）磁混凝沉淀池
沉淀池设有进水区、沉淀区、斜管分离区、底部污泥区。
配套设备：
中心传动刮泥机 4台，直径12 m，变频
斜管填料216 m2，斜管长度1 m，安装角度60°
出水集水槽 24套
（4）污泥回流及磁粉回收
回流污泥泵4台（2用2备），流量80 m3/h、扬程10 m、功率7.5 kW
剩余污泥泵2台，流量80 m3/h 、扬程10 m、功率7.5 kW
高剪机 2台，处理量80 m3/h、功率4 kW
磁分离器2台，处理量80 m3/h、功率4 kW，磁场强度大于 3500 GS
（5）污泥贮池
功能：回收磁粉后的剩余污泥排至贮泥池进行浓缩，泵送入后续污泥压滤系统
主要设备：
污泥输送螺杆泵2台（1用1备）
潜水搅拌机 2台，叶轮直径260 mm，N=1.5 kW
4.2综合加药间
1座，框架结构，L×B×H＝20.0 m×21.0 m×6.5 m
设计参数：
1）乙酸钠溶液池2座；投加泵4台（3用1备）
2）磁混凝化学除磷药剂采用液态聚合硫酸铁（铁含量11%）和PAM。
聚合硫酸铁投加量300～400 mg?L-1，投加浓度：15%
PAM投加量0.5～2 mg?L-1
聚合硫酸铁原液贮存池有效容积72 m3，搅拌机1台
稀释池2座，有效容积60 m3，搅拌机2台，硫酸铁加药泵3台
PAM自动加药装置1套，药剂量3000 L/h，PAM加药泵3台
3）次氯酸钠加药装置 1套
4.3污泥调理池
2座，钢筋混凝土池，有效容积70 m3
工作方式为间歇进料方式，一次进料满足脱水机一个批次的处理量。
主要设备：
浆式搅拌机2台，功率N＝7.5 kW
石灰料仓成套投加系统1套
4.4污泥压滤脱水机房
1座，三层框架结构，尺寸L×B×H＝21 m×19 m ×19.3 m
设计干污泥量：6～9.2 t DS/ d
进泥含水率：97%～98%
出泥含水率：≤60%
工作时间16 h/d
主要设备：
低压进料螺杆泵2台，1用1备，变频；流量100 m3/h 泵出口压力0.9 MPa
高压进料螺杆泵 2台，1用备，变频；流量25 m3/h 泵出口压力1.8 MPa
污泥压榨螺杆泵 2套，1用1备，变频，单泵流量16 m3/h，扬程1.8 MPa
高压隔膜压滤机 1套，过滤面积A=500 m2 单机总功率16.55 kW
水平及倾斜螺旋输送机 各1套
滤布清洗水泵（柱塞泵）1套，流量20 m3 /h，扬程4.0 MPa，功率45 kW
电动单梁悬挂起重机1台；起重量5 t
污泥料仓成套装置 2座；容积：20 m3
三氯化铁加药泵 3台，流量800 L /h，扬程40 m，单台功率1.1 kW
5 运行效果与分析
该工程现已投入正常使用两年多。各项污染物指标达到排放标准，污水处理出水水质见表5：
表5 系统出水主要指标的月度监测结果（单位mg?L-1）
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6 运行费用
污水处理工程总投资4090.92万元，新增单位运行费用为0.42元/m3水，其中电费为0.044元/m3水。
7 结论与建议
(1)监测结果表明: 磁混凝沉淀工艺的TP去除率达92% ，最终出水<0.5 mg?L-1。
(2)采用磁混凝沉淀工艺，除磷效率高，节省占地面积，运行稳定，操作方便，出水达标排放。
(3)相关部门加强监管，对排入城市下水道的污水必须满足污水厂接管标准。
参 考 文 献
[1]北京市市政工程设计研究总院有限公司.给水排水设计手册（第三版）第5册城镇排水[M].中国建筑工业出版社.2017.440-442
[2]崔玉川,杨崇豪，张东伟. 城市污水回用深度处理设施设计计算[M]. 化学工业出版社.2003.437-441