城市黑臭水体不仅给公众带来了极差的感官体验,也是直接影响社会经济和人民生活的突出水环境问题。现有技术手段处理黑臭水体往往存在效果不佳、工期长,见效慢等问题。本文在传统混凝工艺的基础上提出回流磁加载强化混凝技术,以实际黑臭河道水样为处理对象,通过系统实验研究优化工艺条件,探讨了回流磁强化混凝技术的除污机制,并提出自适应投药量模型,为其工程应用提供理论支撑和技术指导。在常规混凝工艺研究的基础上,优化了混凝剂(PAC)、磁粉(MP)、助凝剂(PAM)投加量及水力条件、磁粉粒径、投药顺序等影响因素。结果表明,回流磁混凝工艺可强化混凝过程,节省药剂,压缩絮体沉降时间至1min内。在相同药剂投加量的情况下,浊度、COD、总磷、氨氮等污染物去除率分别提高了10.2%、21.3%、16.8%、1%。最佳工艺条件为,在不调节原水p H值的情况下,快搅阶段先投加剩余磁性污泥(或300目磁粉)、再加入PAC,中速搅拌阶段投加PAM。最佳水力条件为快搅速度200(r/min)、0.5min,中搅速度100(r/min)、3min,慢搅速度50(r/min)、10min。除污机制研究发现,回流磁混凝在去除水中不溶性污染物方面有很好的效果,但对于溶解性污染物去除效果不佳,其基本除污机制与传统混凝一致。磁粉的加入能使分散系Zeta电位值大幅降低,有利于水中胶体微粒脱稳,同时促进了PAM的作用,从而强化混凝处理效果。且生成的磁性絮团沉降速度约为普通絮体的10倍,絮体表面更粗糙,拥有更为密实的结构。针对不同水质的河道水体实验发现,不同水质所需混凝剂投药量不同。微污染地表水最佳投药量为PAC=10-20mg/L,中度污染地表水最佳投药量为PAC=30-40mg/L,重度污染地表水最佳投药量为PAC=50-60mg/L。针对水质波动情况,以《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水为出水标准,提出了一种自适应水质的最优投药量数学表达式,提高了工艺适用性,避免了药剂投加量不足或过大时带来的水质不达标或药剂残留问题。