超磁分離水處理技術在某機場管廊水處理中的應用

劉鐘文 黃 潔 鄧力禹

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司， 四川 成都 610000）

0 引言

西南某機場設計時積極響應國家海綿城市及綜合管廊建設號召，在整個機場范圍積極推進海綿城市設計，在主要干道及航站區上設置有綜合管廊。其中在東一路將海綿城市與綜合管廊相結合，設置有有效容積約8500m3雨水調蓄艙。東一路管廊東側為封閉景觀水體（蓄水量約18.6萬m3），整個景觀水體無穩定有效的河渠補水，周邊大范圍雨水排放至該封閉景觀水體，水體設置有溢流口。水體自身構建有生態凈化系統。但雨季污染物沖擊負荷及水體富營養化必然對該水體水質產生較大影響。如何經濟有效的處理雨水調蓄艙的雨水，及解決封閉景觀水體雨季污染物沖擊負荷及水體富營養化問題？并且處理水量均較大且是間歇性的？本工程采用了超磁分離水處理技術，以期為類似項目設計提供一些參考。

1 超磁分離水處理技術需要解決的問題

西南某機場設計時在東一路將海綿城市與綜合管廊相結合，管廊設置為四艙斷面。上層兩艙為綜合艙（綜合艙容納通訊、給水、中水管線）及電力艙（電力艙容納10kv電力艙）。下層兩艙為雨水艙（左側雨水艙為雨水主通道）及雨水調蓄艙。雨水調蓄艙進水采用上游中隔墻開孔方式。

四艙斷面長度約1.3公里，有效調節容積約8500立方米。原工作區海綿城市設計要求總調蓄容積為29513.82立方米。僅東一路雨水調蓄艙即占總有效調蓄容積的28.8%。東一路管廊東側為封閉景觀水體，整個景觀水體無穩定有效的河渠補水，周邊大范圍雨水排放至該封閉景觀水體，水體設置有溢流口。水體自身構建有生態凈化系統。但雨季污染物沖擊負荷及水體富營養化必然對該水體水質產生較大影響。

2 超磁分離水處理的技術特點

圖1 超磁分離水體凈化技術原理示意圖

超磁分離水體凈化技術，具有如下優點：

（1）處理量大，占地少：①超快的固液分離速度，使設備占地遠小于傳統方法，總體占地少1/3以上。 ②在同等占地條件下，處理水量遠大于傳統沉淀分離方法。③設備模塊化，便于安裝，可移動 。

（2）工藝流程短，處理效果好：①適應懸浮物濃度范圍廣，而出水水質優于高密澄清；②解決了漏渣跑渣問題，水質優于其它類型的磁盤機；③進磁盤出泥濃度高，脫水前不需要濃縮處理；④進水SS≤800mg/L，出水SS≤30mg/L，最低可達10mg/L；油≤3mg/L；⑤除磷效果好，磷去除率達90%以上。

（3）項目總投資省：①設備投資略高于傳統方法，但由于大量節省占地和構筑物，總投資低； ②磁分離主設備投資也低于傳統平流式磁盤機。

（4）施工周期短：以磁分離設備為主，整個工藝構筑物少，項目建設工期短。從設備加工到現場正常運行一般不超過3個月。

（5）運行維護簡單、成本低：①從預處理到出水、污泥脫水，全過程可自動控制，運行維護工作量很小；②全新的磁盤動態梯度磁路設計，改變傳統磁盤機的刮渣卸渣方式，備品備件采購和維護費用大大降低； ③磁分離設備核心部件磁盤的焊縫磨損小，正常使用壽命更長。

（6）超磁分離水處理技術適用范圍： ①冶金廢水處理 ，煤礦礦井水處理； ②黑臭河綜合治理、河道一級強化處理； ③市政污水處理廠提標改造 ，含磷廢水處理；④石油壓裂返排液處理； ⑤電鍍廢水、重金屬廢水處理；⑥除以上行業外，磁分離水處理設備還可以用：化工、制藥、輕工、食品、染料等行業廢水處理。

3 超磁分離水處理在本項目中的應用

本項目東一路調蓄艙占總有效調蓄容積的28.8%。封閉景觀水體水域面積約12.4萬平方米，平均水深1.5米，則蓄水量為18.6萬立方米。

因雨水調蓄艙需處理水為雨水，污染物主要為SS，且存在間歇性。封閉景觀水體的污染物也主要是初期雨污水帶入的SS及藻類大肆生長、水體渾濁、顏色異常甚至發黑發臭等表觀污染現象，同時也存在間歇性。超磁分離水處理技術對SS、藻類、濁度、黑臭水體等有較好的處理效果，并且可以針對進水的水質水量變化實時調整藥劑投加量及運行參數，能獲得較為穩定的出水效果。且該工藝可以間歇運行，停運狀態可隨時切換至運行狀態，無需長時間調試。基于以上原因，設計選用了超磁分離水處理技術對調蓄艙雨水及封閉景觀水體進行水處理。

調蓄艙全長約1.3km，中部加隔墻，前765m左右設置為進水池，后530m設置為蓄水池。需要處理的水，通過進水池末端設置的提升裝置，將進水池的水提升進入凈化處理單元，處理后的清水進入蓄水池。蓄水池的水需要使用時，再通過蓄水池末端的提升裝置提升。可用于蓮花水庫補水或澆灑綠地等。

封閉景觀水體在水質不達標時，通過取水點1、2經管道提升進入凈化處理單元，處理達標后的水經回水點1、2補回封閉水體。

大型封閉景觀水體循環周期一般為15～30d，計算循環周期取20天，則凈化處理單元計算規模為9300m /d。考慮適當預留余量并對應成套處理設備規格，最終處理單元設計規模為10000m /d。

圖3 調蓄艙雨水及封閉景觀水體凈化處理總體布置示意圖

超磁分離水處理設備可設置為集裝箱式地上組裝，移動安裝均比較方便。但本項目位于機場景觀核心區域，最終設置為地下式。

圖6 超磁分離水地下式處理站地下平面總體布置示意圖

4 結語

超磁分離技術具備占地面積小、施工周期短、工藝技術運維難度小、容積負荷高的技術特點，操作簡單方便，主要是去除水中的懸浮物膠體，去除總磷效果也非常好，能去除部分COD，主要還是一個物化處理過程，對氨氮、總氮幾乎沒去除效果。

在大水量的雨水調蓄池雨水處理，及應對封閉景觀水體雨季污染物沖擊負荷及水體富營養化問題上，能取得較好的效果，且經濟性較好。