1、工藝原理
河道治理磁混凝處理池是在常規混凝、絮凝的過(guò)程中,投加水處理配套的磁粉,粉末狀的磁粉與混凝過(guò)程中的絮體結合,形成以磁粉為凝結核的穩定絮體,由于磁粉的比重是水比重的5.3倍,使結合有磁粉的絮體比重迅速提高,此種絮體自流進(jìn)沉淀池后,幾分鐘內即可實(shí)現快速沉降,沉降速度可達每小時(shí)40米,是常規混凝沉淀的20倍,同時(shí)此過(guò)程使混凝絮凝反應的架橋、吸附、撲捉能力得到進(jìn)一步提升,強化了處理效果,使磁混凝沉淀系統升級。
河道治理磁混凝處理池主要由混合池、沉淀池、回流排泥系統、加藥系統及此份回收系統的等幾部分組成,各部分功能如下:
1)混合池
混合池分為三個(gè)池子,分別為快速混合池H1、磁介質(zhì)混合池H2及絮凝反應池H3。H1用以投加PAC等絮凝劑,并利用快速攪拌使之與進(jìn)水快速混合,攪拌機轉速一般為150r/min。H2用于磁粉回收、磁粉投加和水磁混合,利用快速攪拌使磁粉與前端混凝的進(jìn)水快速混合,攪拌機轉速一般為100r/min。H3用于絮凝劑的投加混合,更好的帶動(dòng)磁粉及水中不溶性物質(zhì)的沉降。該池應使用慢速攪拌,轉速一般設為30-60r/min,快速攪拌會(huì )擊碎絮凝體導致絮凝失敗。
2)沉淀池
沉淀池選擇斜管沉淀池,且配套大功率不銹鋼中心傳動(dòng)刮泥機?;旌纤w的平穩沉降出水池,磁混沉淀回流,上清液從出水槽平穩流出。池底刮泥機防止底部磁粉、底泥沉積,方便更好的回流。
3)回流排泥系統
磁混凝技術(shù)中回流和排泥是兩個(gè)非常重要的過(guò)程,回流主要目的是磁粉的回流利用,同時(shí)維持池體內部泥量的均衡,回流比一般為進(jìn)水量的6%~15%,回流比隨進(jìn)水量的增大可適當增大。排泥泵對應于自控圖上的剩余污泥泵,作用是在特定時(shí)間中排除多余的泥量,維持池內正常的固體負荷。排泥比通常為進(jìn)水量的2%,具體視進(jìn)出水SS或者SV30判斷是否需要排泥。
一般回流和排泥都會(huì )安排兩套,一套進(jìn)行備用。
4)加藥系統
混凝劑(除磷劑):一般采用PAC、PAFC等藥劑,有研究表明PAC投加量為 20-30mg/L 的情況下,對濁度、總磷的去除率可以達到90%以上,但實(shí)際運行中,根據前端總磷的去除情況需要調整PAC投加量到30-50mg/L,可以根據實(shí)際情況去調整。
磁粉:隨著(zhù)磁粉顆粒的增大,比表面積迅速減小,磁粉與污染物的接觸面積隨之降低。磁粉的比重遠大于水,大顆粒的磁粉極易迅速下沉。為了獲得高的磁粉絮凝率,磁粉粒徑應不超過(guò)10μm。另外加入的磁粉部分自行沉淀,大部分被絮凝成大絮團而沉淀。當磁粉加入量較少時(shí),磁粉絮凝率高,隨著(zhù)磁粉加入量的增多,磁粉絮凝率逐漸降低。這是因為,當磁粉加入量較少時(shí),磁粉周?chē)嬖谥?zhù)大量的其它懸浮物,磁粉與其碰撞、吸附和凝聚的機會(huì )很多,加入的磁粉大部分與污染物凝聚成大絮團,磁粉絮凝率高。但是,隨著(zhù)磁粉加入量的增多,磁粉周?chē)舜嬖谥?zhù)其它懸浮物外,還存在著(zhù)相當數量的磁粉,這時(shí),磁粉與磁粉相互碰撞凝聚而沉淀的機會(huì )增多,磁粉絮凝率降低。磁粉加入量越多,磁粉之間相互碰撞凝聚的機會(huì )越多,磁粉絮凝率越低。所以,合適的加入量要視污染物濃度而定(可以觀(guān)察形成的絮體來(lái)參考投加量),否則要么太少以致絮團的磁性達不到要求,要么太多而浪費磁種。試運行啟動(dòng)的時(shí)候可以按照80-100mg/L 的量進(jìn)行投加試驗,后續持續運行的時(shí)候可以根據每天的水量和運行情況進(jìn)行投加。
絮凝劑(PAM):其中PAM有幾種,一般因為T(mén)P 在水中是以有機磷與無(wú)機磷的形態(tài)存在,而無(wú)機磷是以磷酸鹽的結構存在并帶負電荷,所以采用陽(yáng)離子PAM應用于磁混凝中比較常見(jiàn)。絮凝劑的投加量也是通過(guò)觀(guān)察絮體來(lái)進(jìn)行確定,增加絮凝劑加入量并未能提高磁粉絮凝率,過(guò)量還會(huì )導致絮凝失敗。根據混凝劑作用機理,加入聚合氯化鐵主要是通過(guò)改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì),使膠體或懸浮顆粒之間的吸引能大于排斥能而促進(jìn)凝聚的,而加入聚丙烯酰胺主要是通過(guò)架橋作用使膠體或懸浮顆粒連接起來(lái)而聚沉的。目前城市污水處理廠(chǎng)中PAM 的投加量一般為0.5-1mg/L,調試期間可以按照這個(gè)投加量進(jìn)行試驗出合適的配比。
5)磁粉回收設備:磁分離機、高剪機
目前應用比較多的磁分離機是轉鼓型的,磁分離機利用永磁磁系所產(chǎn)生的磁力,將給料中的磁性磁種顆粒吸附到圓筒表面上,并隨圓筒一起旋轉,待脫離磁場(chǎng)作用后在刮板或沖洗水作用下回收磁種,而非磁性物料從污泥排出口排出,從而完成磁介質(zhì)的回收?,F階段回收設備已經(jīng)比較成熟,回收率可以達到98%以上。
2、技術(shù)特點(diǎn)
(1)高沉降速度、低水力停留時(shí)間,在縮短絮凝與沉降時(shí)間、分離絮體方面具有明顯的優(yōu)勢。在傳統的絮凝工藝中加入磁粉會(huì )形成高密度的復合磁性絮凝體,可以極大地增強絮凝效果;同時(shí)磁粉與污染物凝聚成大絮團,比重會(huì )顯著(zhù)增大,也有利于脫穩膠體的沉降,從而達到增強去除效果以及加快沉降的目的。
( 2)在處理生活污水、微污染水、含有重金屬的廢水以及有機廢水等方面都有顯著(zhù)的效果。加載磁絮凝技術(shù)對含有油類(lèi)、重金屬、病毒以及高COD值的工業(yè)廢水去除效果明顯好于傳統工藝。
(3)占地面積小、投資降低。由于加快了絮凝體的沉降速度從而大大減少了沉淀池的水力停留時(shí)間,增大其表面負荷,最終可以實(shí)現縮小沉淀池體積達到減少投資的目的。
(4)耐沖擊負荷強、運行成本低和管理方便。該技術(shù)在增強絮凝效果的同時(shí)改善絮體結構,能明顯減少絮凝劑的用量;同時(shí),沉淀后的絮體可離心分離磁種,然后回收并在系統中循環(huán)使用,減小處理成本。