磁混凝是強化混凝技術手段中的一種，由于磁混凝工藝具有占地面積小、去除效率高、停留時間短、濕污泥含水率低等優點，在市政污水一級處理以及深度處理中已有較多工程應用。但目前對磁混凝研究大多局限于實際工藝處理效果，對于機理研究以及工藝參數方面研究較少。本文主要研究內容是探索磁混凝工藝處理市政污水的最佳工藝參數以及工藝機理并對實際工藝進行優化設計。

       磁混凝工藝參數試驗研究表明，磁混凝最佳投藥順序為：磁粉→混合前加 PAC→絮凝加 PAM；最優攪拌參數為：快攪速度 N1=600r/min，快攪時間 T1=60s，慢攪速度 N2=250r/min，慢攪時間 T2=120s；最佳投藥量分別是：PAC 為 40mg/L，PAM 為mg/L，磁粉為 200 mg/L。磁混凝工藝對 COD 的去除主要依靠去除懸浮物來去除，懸浮態 COD 去除率約為 70%-90%，而非懸浮態 COD 去除率約為 0-35%。懸浮態 TP 和非懸浮態 TP 去除率均約為 50%-90%。污泥回流會降低磁混凝效果；投藥量足夠的情況下，砂石介質和磁粉介質對于水處理都有明顯的效果，但磁粉投加量更低。
       磁絮體表征分析及機理研究表明：磁混凝機理與常規化學混凝一致，磁粉顆粒能夠強化混凝效果主要由于：磁絮體可提高沉淀速度和磁力分離。磁粉成核機理主要為高表面能的成核劑吸附聚集脫穩顆粒并逐漸增大熟化。成核過程控制主要包括顆粒的亞穩態控制和成核劑參數的控制，對于合流制市政污水，磁粉成核絮凝的電位宜控制在-10mV 左右，磁粉投加量宜為 200mg/L，磁粉粒徑選擇范圍宜為 30-75μm。

       磁混凝工藝應用于市政污水處理時，對 COD、TP、SS 去除率分別達到 67.9%、73.0%、79.1%；產泥量與進出水 SS 和泥餅含水率有關，磁粉回收率在 99.0%-99.4% 之間。磁混凝工藝處理市政污水的優化設計主要有以下 4 個方面：

       1、對 COD、TP、 SS 的去除效率與進水水質有關，當進水 COD 小于 350 mg/l、SS 小于 300 mg/l、TP 小于 5 mg/l 時，三項指標出水設計值均可達到城鎮污水廠二級排放標準，其中 TP 可以達到一級 B 標準；

       2、當處理水量在 6 萬 m3/d 以下，工藝允許占地面積低于 250m2/（萬 m3/d）時，高梯度磁分離機相比斜管沉淀池更適用于磁絮體的分離；

       3、優化設計池體尺寸以及攪拌電機功率，使混合池的 G 值提高至 541 s-1，絮凝池的 G 值降低至 252 s-1，能取得更好的處理效果；

       4、PAC、PAM、磁粉的投藥量應分別控制在 400kg/萬 m3、10kg/萬 m3、20kg/萬 m3。