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磁混凝沉淀技术介绍

发布时间:2021-11-04   点击次数:856次

磁混凝沉淀技术介绍!



1、引言

我国对水环境要求提高及对回用水水量要求提高,并且对排入重点流域污水排放标准趋于严格,许多地区要求污水处理厂排放标准执行主要指标达到地表水Ⅳ类标准,河湖景观、城市绿化等使用再生水,为此许多污水处理厂面临着提标改造的任务。在城镇污水处理厂中,混凝作为重要的深度处理单元而得到广泛应用,决定着污水处理厂最终出水水质,占有重要的一席之地。传统混凝工艺是投加混凝剂之后投加助凝剂,去除水中的各种颗粒物和有机物等污染物;通常情况下,去除率取决于污染物物理化学性质和混凝剂的水解形态分布特征。但传统的磁混凝沉淀工艺存在以下缺点:①水力停留时间长,占地面积较大;②需要出水TP<0.5mg/L,则药剂投加量很大,增加水处理成本。而达到国际地表水Ⅳ类水标准,需要更多的化学药剂,如PAC、PAM等药剂的使用。而过多的化学药剂一旦流入到生化处理系统里面,会对微生物造成不利的影响,进而影响污水厂出水水质。


自上世纪60年代,国外开始将磁分离技术应用于煤炭、矿石、生物等工程的多种废水;70年代中期以来,我国开始将该技术应用于炼钢、轧钢废水的处理。克服了传统混凝工艺缺点,将磁分离和混凝絮凝沉淀结合衍生出的磁混凝技术以占地面积小、运行费用低、有效的去除水中的SS、磷、COD、浊度、藻类细菌以及重金属等特点,成为一种新型的高效水处理技术,已在城镇生活污废水、工业废水、受污染河湖水以及饮用水中得到了成功的应用。

2、磁混凝技术


2.1简介

磁混凝技术是在普通的混凝沉淀工艺中加入磁粉,使磁粉与絮凝体有效地结合,在沉淀池中絮体和磁粉一起更快速沉淀。其原理是根据物质本身所具有的磁敏感性或外加磁性材料,借助磁场作用对水中胶体、分散颗粒等污染物质进行分离或去除。磁混凝工艺是将磁分离技术与絮凝技术联合用于水处理,磁粉的加入强化絮凝效果,结合絮凝剂而形成的磁性絮体,能够更加快速的沉降。

磁混凝工艺有污泥回流及磁鼓设施,沉淀之后的磁粉和絮体一部分回流到反应池循环使用,节约了混凝剂用量,同时也增大了反应池污泥浓度;另一部分则通过磁鼓将磁粉从污泥中分离出来,污泥进入污泥处理单元,磁粉回到反应池循环使用,使得磁粉损耗率降低。磁混凝沉淀工艺流程图如图1所示。

磁混凝沉淀工艺流程图

磁粉的密度比较大,且磁性絮体相互吸引、结合,生成的絮体比重大、含水率低,有利于加快絮体沉降速度,从而缩短了沉降时间[7],达到高效沉淀的目的。磁混凝工艺主要过程包括磁絮凝反应过程、固液分离过程、污泥回流过程和磁粉回收过程。磁絮凝反应过程是将水中污染物和水处理药剂及磁粉进行絮凝形成大且密实的絮团;固液分离过程是在工艺沉淀区絮团依靠自身的比重进行沉降,从而将污染物质从水体中分离出来,沉降速度一般能达到40m/h;污泥回流过程是沉降下来的絮团回流到反应池,使得磁粉和混凝剂循环使用;磁粉回收过程是通过高剪切机和磁鼓将剩余污泥和磁粉分离开来,磁粉回到反应池循环使用,污泥进入污泥处理单元而排出本系统。

2.2磁混凝技术特点

磁混凝工艺是普通混凝沉淀工艺的升级,其表面负荷可达20~40m³/(m2·h),出水SS和TP可以直接达到城镇污水处理厂一级A排放标准。此外,在工程及运行上还有如下优点:

  • 占地面积小

50000m³/d的系统占地约为500m2,为常规工艺的1/10,甚至更低;

  • 运行费用低

智能化控制,日常维护简单,与普通混凝沉淀工艺相比,能节省10%~20%药剂投加量;

  • 水力停留时间短

表面负荷高达20m³/㎡·h以上,沉降速度在40m/h以上,系统水力停留时间小于20min;

  • 建设周期短

高效的设备集成,可模块化,从设计到运行,如5万t/d水厂仅需3~6个月;

  • 抗冲击负荷能力强

系统内部有较高的磁粉及絮体含量,且加药量及污泥回流量可随来水情况而调节,因此在高水量或高污染负荷情况下依然可以稳定运行;

  • 磁粉回收率高

磁粉99.9%以上的回收率,损耗折合费用约为0.006元/m³,减小了运行成本。

此外,在最优情况下,出水TP为0.05mg/L、SS为0.8mg/L、浊度小于1NTU,石油类、藻类去除率高达99%,及高效的重金属离子和COD、BOD去除率。






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