随着污水处理工艺的不断发展和土地资源的日益严峻,高效、占地面积小的磁絮凝工艺逐渐成为预处理或深度处理的主流选择。作为环保行业的实践者,掌握这一过程的核心将如鱼得水。
1、磁混凝概念
磁混凝技术是在传统混凝技术的基础上,同步加入磁性种子,使其与混凝剂和污染物结合形成磁性复合体的方法,然后利用其自身比例大、沉降快的特点或通过磁选装置加速固液分离,从而去除污染物,通过磁选装置回收利用磁种,节约成本。磁絮凝去除的污染物主要有SS、COD和TP 。
2、磁混凝的优点
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、处理能力大、应用范围广、占地面积小、能耗低等优点,操作管理方便,自动化程度高。
3、磁混凝机理
有磁性种子参与的絮凝反应与无磁性种子参与的絮凝反应没有本质区别。添加的磁种在混凝过程中起着晶核的作用,就像地面上的细小悬浮颗粒一样,混凝的作用机理也是一样的。磁混凝过程中,以磁种为絮体晶核,加入絮凝剂,水中的微悬浮物或胶体颗粒通过絮凝、吸附、架桥等作用与粒径较小的磁种结合,有利于磁种与胶体颗粒或悬浮颗粒碰撞失稳形成絮体,促进絮体凝聚,提高污染物捕获能力,高相对密度的絮体也大大提高了沉降速率,加速了固液分离。
4、磁混凝工艺组成
1)混合槽
a. 混合罐一般分为三个罐,分别称为T1、T2和T3混合罐。
b. T1混合罐用于添加PAC等混凝剂,并使用快速混合与进水快速混合。搅拌机转速一般为250r/min。
c. T2混合罐用于磁粉回收、磁粉加药罐、磁选机磁粉混合罐。磁粉通过快速搅拌与前端混凝进水快速混合,搅拌器转速一般为250r/min。
d. T3混合池用于添加和混合絮凝剂,以更好地推动磁性颗粒和水不溶性物质的沉淀。池内采用慢速搅拌,搅拌速度一般设置为70-80r/min,快速搅拌会破碎絮体,导致絮凝失败。
2)沉淀池
沉淀池的选择与一般二沉池和一沉池的选择没有区别。斜管沉淀池的选择主要考虑了占地面积等因素。混合水体稳定沉降流出水箱,磁混合沉淀回流,上清液顺利流出水箱。同时配备刮泥机,防止磁粉和泥浆沉积在底部,便于更好的回流。
3)回流和排泥系统
在磁混凝聚技术中,回流和污泥排放是非常重要的。主要回流是磁粉的回流利用,同时保持池中污泥的平衡。回流比一般为进水量的8%~12%,随着进水量的增加,回流比可适当增大。排泥泵与自动控制图上的剩余污泥泵相对应,用于在特定时间内清除剩余污泥,并维持池内正常固体负荷。污泥排放率通常为进水量的2%。是否需要排泥取决于进出口水SS或SV30。
一般设置两套回流排泥,一套备用。
4)加药系统
混凝剂(除磷剂):一般采用PAC、PAFC等药剂。研究表明,当PAC投加量为25~30mg/L时,浊度和总磷的去除率可达90%。但在实际运行中,PAC的投加量需根据前端总磷的去除情况调整为50-80mg/L,可根据实际情况进行调整。
磁粉:磁粉增加,比表面积迅速减小,磁粉与污染物的接触面积大大减小。磁粉的比重远大于水的比重,大颗粒的磁粉容易迅速下沉。为获得较高的磁粉絮凝率,磁粉不得超过10μm。
絮凝剂(PAM):PAM有几种。一般情况下,TP以有机磷和无机磷的形式存在于水中,而无机磷以带负电荷的磷酸盐结构存在,因此阳离子PAM常用于磁混凝聚。
5)磁粉回收设备:磁选机和高剪切机
目前,广泛使用的磁选机是滚筒式。磁粉分离器利用永磁系统产生的磁力将进料中的磁性种子颗粒吸附到圆筒表面,并随圆筒旋转。磁性种子与磁场分离后,在刮刀或冲洗水的作用下回收,非磁性物质从排泥口排出,完成磁性种子(磁粉和磁性介质)的回收。现阶段,磁混凝回收设备已相对成熟,回收率可达99%。