目前我国城市主要的排水体制为分流制,传统的城市排水系统设计是以雨水的尽快排出作为基本出发点,但这一设计思路存在径流污染和雨污混接两大弊端。因此在短时间难以改变市政管网的前提下,充分了解雨水泵站排放时机及外排水水质特点,探寻一种针对雨水泵站外排污染物快速处理的方法,将对缓解受纳水体的污染具有重要意义。结合天津市中心城区分流制雨水泵站存在频繁排河的过程,对景观河道水体造成不可逆的污染。本文选取天津市河东区虎丘路雨水泵站为研究对象,进行了对分流制雨水泵站入河污染物磁絮凝快速处理效果优化的研究。经过四个月的现场调查发现,虎丘路雨水泵站的排河时间是根据服务区内雨水管网存蓄度选择开启的。雨水径流及旱流污水汇集至泵站前池,其中特征污染物SS、COD、TP浓度范围在252~596 mg·L-1、113.1~348.0 mg·L-1、2.63~7.53 mg·L-1,NH3-N稳定在60 mg·L-1左右,pH值在7.00~7.50。监测时间段内溶解态COD占40%~60%;旱季阶段溶解态磷占在30%~70%,雨季阶段占70%~90%;NH3-N颗粒态成分几乎为零。通过单因素静态实验、响应曲面优化实验进行可行性分析,考察磁絮凝技术最佳处理效果。得出最佳投加顺序:快搅下,磁粉→PAC→PAM(快搅末期);TP最优去除率95%,COD为75%。通过正交实验进行快速处理水力条件优化,得出在快速搅拌250 r·min-1(30 s)、慢速搅拌100 r·min-1(60 s)、静沉时间60 s条件下,SS去除率可稳定在80%左右。同时考察了水力负荷、污染负荷、投药量变化、微磁场、磁粉粒度对磁絮凝技术稳定性的影响,在水力负荷增加25%左右时,优化水力搅拌条件可使表现出了稳定的抗冲击性;在高颗粒态污染物负荷情况下,磁絮凝技术越仍能表现出良好的处理效果;在静沉阶段50~70 Gs微磁场利于磁絮体的沉降;600~1000目粒度的磁粉利于发挥其形成磁粉核心的作用。最后结合分形理论研究磁絮凝过程中絮体结构生长变化规律。药剂投加组合对絮凝过程分形维数变化的稳定时间及最终稳定结果的影响略有不同。当投加组合为磁粉+PAC+PAM投加时,其分形维数维持在1.80以上,到达的稳定时间出现在转速切换1 min内。合适的水力搅拌条件同样促进絮体密实稳定结构的快速形成,分形维数快速达到稳定状态。