磁加载混凝澄清技术在污水深度处理领域的应用

北极星环保网来源:给水排水2018/11/19 9:39:08我要投稿

所属行业: 水处理关键词：磁混凝澄清技术磁混凝技术污水处理

2.2.3 高剪机

磁混凝澄清工艺产生的化学污泥中含有大量的磁粉，化学污泥首先进入高剪机（高速剪切解絮机）将混凝絮体打碎，通过特殊的流道设计和高速旋转设备产生高强度剪切力，使磁粉与絮体分离，然后通过磁分离机实现磁粉的回收和循环利用。一般情况下高剪机采用阿基米德螺旋线刀盘结构，剪切刀盘和破碎轮均为高强耐磨合金材质，具有剪切和破碎离散双重作用，确保磁泥剪碎离散充分。性能良好的剪切机具有低转速、低噪音、寿命长、剪切碎泥能力强的特点。

2.2.4 磁分离机

磁分离机是实现磁粉高效回收的关键设备，水处理行业常用转鼓式永磁分离器，磁源多为由铁基、镍基、钴基以及稀有金属基的铁磁质制备而成，产生的磁场强度为500~5 000 Gs。磁分离机由固定的磁性和转动的非磁性圆筒构成，含有磁粉的化学污泥经过高剪机解絮后进入分离器，固定磁极将磁粉吸出并附着在滚筒表面，通过滚筒旋转实现与非磁性物质的分离。磁粉回收率是衡量磁混凝澄清工艺优劣的关键指标，形成的磁场强度及其衰减率是影响磁分离机性能的核心技术。

2.2.5 配套设施

（1）泵阀及管路。沉淀池底部的化学污泥磁粉含量高、粘度大，需要采用适合输送粘稠液体和含有硬质颗粒介质的水泵、阀门及配套管路，对耐磨性能要求较高。

水泵宜采用凸轮转子泵或立式渣浆泵。凸轮泵采用复合耐磨橡胶转子，具有一定的自吸功能，无需引流灌泵，允许短时空转，耐磨且不易堵塞。渣浆泵广泛应用于矿山、煤炭、冶金等行业，可输送固态混合物质量浓度达到50%左右的浆液；可采用双泵壳结构，泵体、泵盖带有可更换的耐磨金属内衬（包括叶轮、护套、护板等）；如采用单壳结构，泵体、泵盖及叶轮需采用高铬耐磨合金材料制造。

磁粉含量较高的回流污泥及回收污泥管路宜选用衬塑管材，阀门通常为耐磨、耐腐蚀的箍断阀。

（2）高压清洗系统。由于磁粉密度远大于絮体污泥，运行过程中容易在管道中沉积、板结，尤其是污泥泵停止运行时，需要对配套管路进行高压冲洗，将残留磁粉冲洗至管道以外，冲洗水压宜大于06 MPa。

（3）澄清池出水设施。澄清池出水设施包括斜板或斜管、出水堰等。投加的磁粉中存在一些极小颗粒会随水流上升至斜管或斜板区域，在斜向流上升时沉淀在斜管或斜板下部，对斜板或斜管的强度要求较高，所需的结构强度（厚度）较其他类型的澄清池大；磁混凝澄清池对密度小于水的漂浮物去除能力有限，用于深度处理时池体表面会有部分碎屑滞留在水流较缓的角落附近，宜采用三角堰出水，使表层碎屑进入后续工艺，从这个角度来看磁混凝澄清工艺后配套简单过滤系统是必要的。

（4）藻类抑制。磁混凝工艺用于污水深度处理时，水中营养物和色度较低、光照深度可以达到15 m左右，澄清池表面水流较缓的死角区域容易出现藻类过度繁殖的情况，影响视觉效果。在澄清池顶部覆盖拱形遮光盖板，必要时在进水处投加少量次氯酸钠，可有效遏制藻类滋生。

03工程实例

3.1 工程背景

浙南某污水处理厂提标扩建工程，总规模25万m3/d，出水水质按照一级A标准设计，为节省占地，深度处理系统采用磁混凝澄清池+纤维转盘过滤。

3.2 主要设计参数

3.2.1 设计进出水水质

该项目采用的磁混凝澄清工艺用于污水深度处理，主要用于保障出水TP和SS指标达到一级A标准。设计进出水水质如下：进水SS 30 mg/L、出水10 mg/L，进水TP 4.5 mg/L、出水0.5 mg/L。

3.2.2 主要设计参数

磁粉采用的是200~400目的Fe3O4颗粒，池内保有量约为5 000 mg/L；混合区停留时间140 s，第一反应区停留时间60 s，第二反应区停留时间135 s；沉淀区最大表面负荷23.5 m3/（m2·h），平均表面负荷18 m3/（m2·h）；混凝剂采用液体PAC（含量10%），投加量132 mg/L；助凝剂采用阴离子PAM，投加量1.0 mg/L；磁粉补充量5 mg/L。

为节省工程建设用地，采用5组磁混凝澄清池，一字形布置，单组处理规模5万m3/d，最高时处理水量2 708 m3/h。总占地面积1 613 m2，长63 m，宽25.6 m，池深6.8 m，单个澄清池直径12 m，具体布置见图2。

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3.3 运行效果分析

该项目2017年7月底进入调试阶段，根据实际处理水量，磁混凝澄清池逐个投入运行，最终处理规模达到20万m3/d，4组运行，1组备用，单池处理水量达到设计规模。调试期间采用的是300目磁粉，初次投加量为4 t，每天补充量为200~300 kg，折算消耗量为7~8 mg/L；运行期间PAC（10%含量液体）投加量为45~90 mg/L；PAM投加量0.8~1.5 mg/L；混凝搅拌全部采用变频控制，一级搅拌控制在50 Hz左右，二级搅拌控制在40 Hz左右，三级搅拌控制在30 Hz左右。调试期间重点监测了系统对SS、TP、COD、BOD、NH3-N、TN等几项常规污染物指标实际处理效果。

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