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磁混凝技术特点及技术基础

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磁混凝技术特点及技术基础

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  • 发布时间:2022-04-15 12:41
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    磁混凝技术特点及技术基础

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    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

           1、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;

           2、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;

           3、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;

           4、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;

           5、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;

           6、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。

     

    磁混凝技术基础

           1、磁混凝概念:磁混凝技术是在传统混凝技术的基础上同步加入磁种,使其与混凝剂、污染物等结合成一体,形成磁性复合体,然后利用自身比重大、沉降快的特点或通过磁分离装置,加速固液分离,从而将污染物去除的方法, 其中磁种通过磁分离装置实现回收和循环利用,节约成本。磁混凝去除的污染物主要包括ss,cod和tp等。

           2、 磁混凝作用机理::有磁种参与的磁絮凝反应与没有磁种参与的絮凝反应没有本质区别,投加的磁种与其地的细微悬浮颗粒一样,在混凝中起晶核作用,混凝的作用机理对它同样起作用。磁混凝过程中,以磁种为絮体晶核,投加絮凝剂,通过絮凝、吸附、架桥等作用,将水中的微小悬浮物或胶体颗粒与粒径极小的磁种结合,有利于磁种和胶体微粒或悬浮颗粒物的碰撞脱稳形成絮体,促进絮体的团聚变大和提高捕捉污染物的能力,高相对密度的絮体也大幅度提高了沉降速度,加速了固液分离。

           3、 磁混凝优势:与传统的自然沉降分离相比,磁分离技术具有处理速度快、处理效率高、处理量大、适应范围广、占地面积小、能耗低、操作管理方便和自动化程度高等优点。

           4、磁混凝工艺组成

           1)混合池

           混合池一般分为三个池子,我们称为T1,T2,T3混合池。

            T1混合池用以投加PAC等混凝剂,并利用快速搅拌使之与进水快速混合,搅拌机转速一般为250r/min。

            T2混合池用于磁分离机的磁粉回收、磁粉投加池和磁粉的混合池。并利用快速搅拌使磁粉与前端混凝的进水快速混合,搅拌机转速一般为250r/min。

            T3混合池用于絮凝剂的投加混合,更好的带动磁粉及水中不溶性物质的沉降。该池应使用慢速搅拌,转速一般设为70-80r/min,快速搅拌会打碎絮凝体导致絮凝失败。

           2)沉淀池

           沉淀池的选用与一般的二沉池、初沉池的选用区别不大,考虑到占地面积等因素,多选用斜管沉淀池。混合水体的平稳沉降出水池,磁混沉淀回流,上清液从出水槽平稳流出。同时配备刮泥机,防止底部磁粉、泥的沉积,方便更好的回流。

           3)回流排泥系统

           磁混凝技术中回流和排泥是非常重要的,回流最主要的为磁粉的回流利用,同时维持池体内部泥量的均衡,回流比一般为进水量的8%~12%,回流比随进水量的增大可适当增大。排泥泵对应于自控图上的剩余污泥泵,作用是在特定时间中排除多余的泥量,维持池内正常的固体负荷。排泥比通常为进水量的2%,具体视进出水SS或者SV30判断是否需要排泥。 一般回流和排泥都会安排两套,一套进行备用。

           4)磁粉回收设备:磁分离机和高剪机

           目前应用比较多的磁分离机是转鼓型的,磁粉分离机利用永磁磁系所产生的磁力,将给料中的磁性磁种颗粒吸附到圆筒表面上,并随圆筒一起旋转,待脱离磁场作用后在刮板或冲洗水作用下回收磁种,而非磁性物料从污泥排出口排出,从而完成磁种(磁粉、磁介质)回收。现阶段回收设备已经比较成熟,回收率可以达到99%。

           5)加药系统

           混凝剂(除磷剂):一般采用PAC、PAFC等药剂,有研究表明PAC投加量为 25~30 mg/L 的情况下,对浊度、总磷的去除率可以达到90%,但实际运行中,根据前端总磷的去除情况需要调整PAC投加量到50-80mg/L,可以根据实际情况去调整。

           磁粉:磁粉颗粒增大,比表面积迅速减小,磁粉与污染物的接触面积极大降低。磁粉的比重远大于水,大颗粒的磁粉极易迅速下沉。获得高的磁粉絮凝率,磁粉颗粒应不超过10μm。另外加入的磁粉部分自行沉淀,大部分被絮凝剂絮凝成大絮团而沉淀。当磁粉加入量较少时,磁粉絮凝率高,随着磁粉加入量的增多,磁粉絮凝率逐渐降低。这是因为,当磁粉加入量较少时,磁粉周围存在着大量的其它悬浮物,磁粉与其碰撞、吸附和凝聚的机会很多,加入的磁粉大部分与污染物凝聚成大絮团,磁粉絮凝率高。但是,随着磁粉加入量的增多,磁粉周围除了存在着其它悬浮物外,还存在着相当数量的磁粉,这时,磁粉与磁粉相互碰撞凝聚而沉淀的机会增多,磁粉絮凝率降低。磁粉加入量越多,磁粉之间相互碰撞凝聚的机会越多,磁粉絮凝率越低。所以,合适的加入量要视污染物浓度而定(可以观察形成的絮体来参考投加量),否则要么太少以致絮团的磁性达不到要求,要么太多而浪费磁种。试运行启动的时候可以按照100mg/L 的量进行投加试验,后续持续运行的时候可以根据每天的水量和运行情况进行投加。

           絮凝剂(PAM):其中PAM有几种,一般因为TP 在水中是以有机磷与无机磷的形态存在,而无机磷是以磷酸盐的结构存在并带负电荷,所以采用阳离子PAM应用于磁混凝中比较常见。絮凝剂的投加量也是通过观察絮体来进行确定,增加絮凝剂加入量并未能提高磁粉絮凝率,过量还会导致絮凝失败。根据混凝剂作用机理,加入聚合氯化铁主要是通过改变胶体或悬浮颗粒的表面性质,使胶体或悬浮颗粒之间的吸引能大于排斥能而促进凝聚的,而加入聚丙烯酰胺主要是通过架桥作用使胶体或悬浮颗粒连接起来而聚沉的。目前城市污水处理厂中PAM 的投加量一般为0.5-1mg/L,调试期间可以按照这个投加量进行试验出最适合的配比。

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    发布时间:2017-12-19 00:00:00