在污水处理厂提标改造过程中，没有场地新建构筑物是普遍的限制条件。将传统高效沉淀池改造为SediMag ^? 磁混凝是一种极为有效的技术手段。SediMag ^? 磁混凝技术在传统高效沉淀池的土建基础上，使处理能力翻倍（15-20 m ³ /(m ² ·h)），且可满足更严格的出水要求（TP≤0.3 mg/L，SS≤3mg/L）。

某污水处理厂一期规模 3.5×10 ⁴  m ³ /d，已于2016年完成建设投产运行。项目采用“预处理+AAO+二沉池+絮凝沉淀+纤维转盘滤池+接出消毒”处理工艺，絮凝沉淀工艺段采用2组高效沉淀池，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。项目自2016年投产运行以来，处理效果稳定达标。该污水处理厂于2018年进行提标改造，出水水质执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中IV类标准。需对深度处理工艺段进行提标改造。

高效沉淀池平面布置图

受污水厂用地限制，本工程不具备新建构筑物的条件，应充分利用现有设施。将其中 1组高效沉淀池改造为1组SediMag ^? 磁混凝沉淀系统，设计处理规模为 3.5×104 m3/d。升级完成后，单独运行1组SediMag ^? 磁混凝沉淀池，承担全部的深度处理功能。未升级的 1组高效沉淀系统和纤维转盘滤池作为应急备用。

2.1  原絮凝反应池改造

1）将进水区单独隔离开，作为进水过渡区，避免磁粉进入进水过渡区引起堵塞的发生；

2）拆除导流筒，保证磁粉在加载区内能够得到充分提升和混合。

3）将絮凝反应池和过流区的挡墙拆除，部分过流区作为加载反应池和絮凝反应池的部分空间。絮凝反应池内的搅拌机改为磁混凝专用搅拌机，经机械搅拌絮凝后，将带有磁粉的絮团提升至沉淀池内。

絮凝区改造示意图

4）此外，在磁混凝沉淀池的排泥系统中，剩余污泥泵将污泥送至池顶的磁分离器进行磁粉回收，分离后的剩余污泥通过重力排放。在本工程中无法通过重力流入厂区现状污泥浓缩池内，因而需要增设污泥暂存池，由暂存池内的污泥泵将污泥输送至污泥浓缩池。

如上所述，本工程需将原絮凝反应区重新划分为进水过渡区、混凝反应池（ T1）、加载反应池（T2）、絮凝反应池（T3）、以及污泥暂存池5格区域。各分区均采用搭建钢结构的形式在池体内改造，尽量减少对现状池体的改动。

  原絮凝反应区改造主要设计参数

2.1.1  沉淀池改造

沉淀池整体状况良好，需按 3.5×10 ⁴  m ³ /d处理能力核算有效表面负荷17.43 m ³ /(m ² ·h)，出水堰过堰负荷为3.37L/m·s，堰上水头36mm均满足磁混凝工艺的设计要求。因此，沉淀池池体基本无改造，充分利旧。

SediMag ^? 磁混凝沉淀池改造平面图

2.3  主要设备改造方案

由于磁混凝技术加载了磁粉，对于设备材质选用的要求更为严格，以避免机具不必要的磨损与损坏 ^[2] 。本工程的配套搅拌机、刮泥机、污泥泵、管材等设备材料均需要进行有针对性的设计和更换。

2.3.1  搅拌机改造

由于系统内的磁粉比重较大，对于搅拌的要求很高，需要搅拌具有较大的搅拌强度且不破坏已形成的絮凝，需要改造为 SediMag ^? 磁混凝沉淀池专用 HR-3桨叶。

磁混凝 HR-3 桨叶主要设计参数

2.3.2  刮泥机改造

由于污泥密度很高，要求刮泥机的力矩很大，传统刮泥机无法满足要求。本工程将刮泥机更换为四臂重型刮泥机，力矩按照传统刮泥机 6倍以上计算。

磁混凝系统搅拌机桨叶及刮泥机

本工程于 2018年3月完成调试并达标排放，系统运行稳定，工程总投资约300万元。在调试期间，测试了系统的抗冲击负荷能力，当进水量达到4×10 ⁴  m ³ /d处理水量时，系统仍能稳定运行，保证水质达标。

调试期间系统实际进出水水质

调试期间各类药剂使用量

改造完成的 SediMag ^? 磁混凝沉淀系统可以保证出水稳定达标，工程投资省，并提高了系统的抗冲击负荷能力。

本工程将原有 1组处理规模1.75×10 ⁴  m ³ /d的高效沉淀池改造为1组处理规模3.5×10 ⁴  m ³ /d的SediMag ^? 磁混凝沉淀池，没有新增建设用地。一般的，改造后的磁混凝沉淀池均能使处理能力提高约一倍。改造完成后的系统可以稳定达到地表 IV类水中对TP<0.3mg/L的要求，同时SS可以控制在5mg/L以下。

本工程是 SediMag ^? 磁混凝提标改造满足地表水 IV类的典型案例，该技术已在多个污水处理厂提标改造项目中应用，其中最大处理规模为35×10 ⁴  m ³ /d。磁混凝沉淀技术近年来来在国内各大污水处理厂得到广泛应用。特别的，针对于现有老厂的提标改造工程，采用磁混凝工艺可以解决厂区用地限制的问题，不但可以充分利旧，还可以提高处理能力，具有非常好的经济效益和社会效益。