1、磁混凝是什么?
所謂磁混凝沉淀技術(shù),就是在普通的混凝沉淀過(guò)程中同步加入磁性粉末,使其與污染物絮凝結(jié)合成一體,從而增強(qiáng)混凝和絮凝的效果,使絮體的密度更高、更強(qiáng),從而達(dá)到高速沉降的目的。磁性粉末可以通過(guò)磁性鼓回收利用。
整個(gè)過(guò)程的停留時(shí)間很短,所以對(duì)于包括TP在內(nèi)的大多數(shù)污染物來(lái)說(shuō),反溶解過(guò)程的概率很小。此外,系統(tǒng)中添加的磁粉和絮凝劑對(duì)細(xì)菌、病毒、油和各種微小顆粒有很好的吸附作用,因此這種污染物的去除效果優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。同時(shí),與傳統(tǒng)工藝相比,由于其高速沉淀的性能,具有速度快、效率高、占地面積小、投資小等諸多優(yōu)點(diǎn)。
過(guò)去,磁性混凝沉淀技術(shù)在水處理工程中的實(shí)際應(yīng)用很少,因?yàn)榇判苑勰┑幕厥諉栴}沒有得到很好的解決?,F(xiàn)在這個(gè)技術(shù)問題已經(jīng)成功解決,磁性粉末的回收率可以達(dá)到99%以上。因此,磁性混凝沉淀技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)得到了充分體現(xiàn),在國(guó)內(nèi)外得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前,磁性混凝沉淀技術(shù)已應(yīng)用于美國(guó)1.5萬(wàn)t/d的市政污水處理項(xiàng)目。我國(guó)已完成城市污水處理、中水回收、自來(lái)水處理、河流水處理、高磷廢水處理、造紙廢水處理等技術(shù)。
2、磁混凝作用機(jī)制
根據(jù)混凝機(jī)制,添加混凝劑主要是通過(guò)改變膠體或懸浮顆粒的表面性質(zhì)來(lái)促進(jìn)凝結(jié),使膠體或絮體的吸引力大于排斥能力,而添加絮凝劑的作用主要是通過(guò)架橋作用來(lái)增加顆粒的聚集。
與不含磁絮團(tuán)的形成過(guò)程一樣,含磁絮團(tuán)的形成也是在混凝劑的作用下完成的。對(duì)于磁粉ζ電位測(cè)試結(jié)果表明,磁粉表面為負(fù)電性。可以推斷,含磁絮體的形成經(jīng)歷如下:首先,由于吸附電中和作用,混凝劑水解產(chǎn)生的正離子聚集在帶負(fù)電荷的膠體顆粒和磁粉顆粒周圍;然后,由于靜電斥力的消失,膠體顆粒與磁粉顆粒之間及其自身通過(guò)范得華引力成長(zhǎng);通過(guò)絮凝劑的架橋作用,凝結(jié)體進(jìn)一步絮凝成大絮體并沉淀下來(lái)。由此可見,有磁粉參與的磁絮凝反應(yīng)與沒有磁粉參與的絮凝反應(yīng)沒有本質(zhì)區(qū)別。磁粉與其他細(xì)微懸浮顆粒相同,混凝劑的作用機(jī)制對(duì)其起著同樣的作用。
3、磁粉的回收
傳統(tǒng)的磁粉回收裝置包括格柵型、鼓型和帶型,常用的是鼓式。它的主要部分由固定的磁系統(tǒng)和磁系統(tǒng)外旋轉(zhuǎn)的非磁性圓柱體組成。磁系統(tǒng)的磁極性沿圓周方向交替排列,沿軸向極性單一,磁系統(tǒng)角度為106。~135°,桶體是用來(lái)運(yùn)載粘附在其表面的磁性物質(zhì),其工作原理如圖1所示。
含有磁性粉末和污泥的污水從鼓的一端進(jìn)入分離裝置,固定磁極將磁性顆粒吸出并附著在鼓的表面。隨著鼓的旋轉(zhuǎn),它們被帶到磁系邊緣的低磁區(qū),并從磁性物質(zhì)的出口卸下。在重力的作用下,非磁性物質(zhì)沿著分離槽流向非磁性物質(zhì)的出口,從而完成磁性物質(zhì)和非磁性物質(zhì)的分離過(guò)程。
4、磁混凝技術(shù)路線
磁混凝水處理技術(shù)的兩條主要工藝技術(shù)路線,即超磁分離技術(shù)和磁性加載沉淀技術(shù),都具有停留時(shí)間短、占地面積小、懸浮物等優(yōu)點(diǎn)。(SS)、磷、COD具有高效去除的技術(shù)特點(diǎn)。
一是超磁分離技術(shù)(稀土磁盤吸附分離、磁微濾磁環(huán)分離)
在來(lái)水中加入絮凝劑、助凝劑和磁種,產(chǎn)生磁混凝反應(yīng)。污水中沒有磁性的懸浮物或膠體被磁種包裹,形成帶有磁粉凝結(jié)核的微磁絮。隨后流經(jīng)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的永磁磁盤,懸浮物被吸附在磁盤上,被隔磁刮掉,實(shí)現(xiàn)固液分離。作為處理出水的清水,可以繼續(xù)進(jìn)一步處理(如生態(tài)處理、消毒等)。),或者排放到水中。含磁性污泥通過(guò)磁粉回收系統(tǒng)回收,剩余污泥進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水外運(yùn)。該技術(shù)的水力停止時(shí)間只有3次~6分鐘。加工速度快,進(jìn)排泥含水率93%;占地面積小,傳統(tǒng)工藝1/6~1/8(500m/h,井下巷道400m×5×3.5m);運(yùn)行費(fèi)用低,運(yùn)行費(fèi)用低0.3元/噸(根據(jù)水質(zhì)、工藝的不同而不同);運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,設(shè)備年故障時(shí)間小于2小時(shí),去除效果好,SS去除率97-99%~COD去除率80-90%~TP去除率85-95%;可以實(shí)現(xiàn)集裝箱式、移動(dòng)車載式、船載式等,集成度高!
也就是說(shuō),在水中加入混凝劑和磁種后,進(jìn)入沉淀池,使懸浮物完成沉淀澄清過(guò)程。上清液是處理后的出水,底層是含有磁種的混合污泥,需要回收磁種。剩余污泥需要進(jìn)一步脫水處理。該技術(shù)的水力停留時(shí)間為15-20分鐘,長(zhǎng)于超磁分離,但運(yùn)行更穩(wěn)定。處理出水SS可低于5mg/L,具有高效穩(wěn)定運(yùn)行的突出特點(diǎn)。
5、磁混凝應(yīng)用
與常規(guī)混凝沉淀工藝相比,磁混凝工藝可節(jié)省50%以上的土地面積,有利于舊水廠的改造或新水廠的空間利用。磁混凝工藝對(duì)水中固體顆粒的去除非常有效,SS去除率可達(dá)90%。此外,它還可以去除約50%的COD和85%的水有機(jī)物。磁混凝工藝對(duì)低溫低濁高濁水的處理非常有效,抗沖擊載荷能力強(qiáng)。將磁混凝與UF膜工藝相結(jié)合,將使水處理工藝流程更加穩(wěn)定高效,水廠處理單元將更加緊湊。因此,磁混凝技術(shù)在市場(chǎng)發(fā)展之前有很好的價(jià)格。
1)生活污水處理:一級(jí)A提標(biāo)改造,污泥濃縮池清液除磷;
2)是工業(yè)污水處理:高磷、高SS初級(jí)處理及生化出水深度處理,礦井水處理;
3)黑臭河道:對(duì)SS、TP、快速減少COD等指標(biāo);
4)是景觀水處理:對(duì)SS、TP、快速減少COD等指標(biāo);
生活飲用水供水處理:初級(jí)處理,污泥濃縮上清液/濾池反洗水回收。