CN110386714A - 一种磁粉加载超效分离废水处理***及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁粉加载超效分离废水处理***及处理工艺，涉及水处理技术领域。其解决了现有技术中废水处理***药剂使用率低、反应效率低等技术问题。包括反应***、沉淀***、污泥回流及排放***、磁粉回收***及加药***，沉淀***通过污泥回流泵把沉淀池底部含有磁粉的污泥回流到磁粉加载池中，通过剩余污泥泵把沉淀池底部含有磁粉的污泥回流到磁粉回收***中，回收后的磁粉重新回到磁粉加载池，分离后的剩余污泥通过重力自流到污泥储池中；加药***把絮凝剂、磁粉、助凝剂分别投加到混合池、磁粉加载池、絮凝池中。本发明处理***提高了反应效率及药剂使用效率，对TP及SS处理效果得到进一步提升，具有良好的经济、环境和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种磁粉加载超效分离废水处理***及处理工艺。
背景技术
随着工农业发展以及城镇化进程不断地加快，我国水环境形势日趋严峻，集中体现在水资源短缺、水体污染两个层面。目前，我国地表水、地下水均有不同程度的污染，部分饮用水水源地也存在污染物超标现象，水污染现状不容乐观，制约经济社会发展进步的同时也威胁着人体健康。节约用水，水环境治理、废水处理已经成为全社会共识，越来越引起人们的重视。
为了满足现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准，甚至是一些环境敏感地区准地表水环境IV类、III类水以及地方排放标准，在污废水处理工程中深度处理工艺的应用越来越广泛，典型技术如：反硝化深床滤池、高密度沉淀池、转盘滤池、微砂加载沉淀池、磁加载混凝沉淀池等。其中，加载沉淀工艺具有针对TP、COD及SS等污染物指标处理效果好、负荷高节省占地、运行操作简便等方面的优势，以磁混凝沉淀池工艺为代表的加载沉淀技术近年来在污废水处理工程领域迅速推广开来。
随着磁混凝沉淀工艺的推广，实际应用过程中出现一系列问题，如:加载、絮凝反应池污泥沉积、设备故障率高、磁粉回收率低、污泥泵堵塞、出水水质不稳定等，影响了该工艺优势的发挥。
发明内容
本发明的目的在于提出一种磁粉加载超效分离废水处理***及处理工艺，其可以提高反应效果及药剂使用效率，节约运行成本，增强***运行的稳定性。
本发明的任务之一在于提供一种磁粉加载超效分离废水处理***，其采用了以下技术方案：
一种磁粉加载超效分离废水处理***，其包括反应***、沉淀***、磁粉回收***、加药***及污泥回流及排放***，所述的反应***包括依次排布的混合池、强化混凝池、磁粉加载池及絮凝池，在相邻的池体壁上设置有过水孔，通过所述过水孔保持相邻池体之间的连通，在所述混合池、强化混凝池、磁粉加载池及絮凝池内均设置涡流挡板和立式搅拌器，所述的涡流挡板安装在各个池的池壁中部/上部，每个池中涡流挡板设置4组或8组；
所述的沉淀***包括沉淀池及位于所述沉淀池内的刮泥机，所述的沉淀池位于所述絮凝池的后方，在所述沉淀池的上部设置有出水口、中部设置有斜管填料，在所述沉淀池的底部设置有污泥主管，所述的污泥主管与所述的污泥回流泵、剩余污泥泵连接；
所述的污泥回流及排放***包括污泥回流管路、剩余污泥排放管路，所述的污泥回流管路的一端通过污泥回流泵与所述的污泥主管连接，所述的污泥回流管路的另一端与所述的磁粉加载池的上部连接；所述的剩余污泥排放管路的一端通过剩余污泥泵与排泥主管连接，所述的剩余污泥排放管路的另一端连接所述磁粉回收***；
所述的加药***包括PAC加药装置和PAM加药装置，PAC加药装置与所述的混合池连接，PAM加药装置与所述的絮凝池连接；
所述的磁粉回收***包括高速剪切机和磁分离机，所述的高速剪切机一端与所述的剩余污泥泵连接，另一端与所述的磁分离机连接，通过所述的高速剪切机和磁分离机对磁粉进行回收，所述的磁分离机位于磁粉加载池池顶，所述的磁分离机用于将回收的磁粉加入所述的磁粉加载池中。
优选的，所述的磁分离机通过管路连接到污泥储池，用于将分离后的剩余污泥通过重力作用自流至污泥储池中。
优选的，在所述的混合池、絮凝池内均分别设置有混凝剂投药扩散器、PAM加药扩散器用于将PAC、PAM均匀投加到所述的混合池和絮凝池内。
优选的，所述的混凝剂投药扩散器位于所述混合池进水口，所述的PAM加药扩散器位于所述的絮凝池的下方。
优选的，所述的沉淀池为竖流式、辐流式、平流式或斜管沉淀池。
优选的，混凝剂投药扩散器、PAM加药扩散器均采用线型、环型或放射型穿孔管。
本发明的另一任务在于提供一种磁粉加载超效分离废水处理工艺，其采用上述的磁粉加载超效分离废水处理***，依次包括以下步骤：
a、废水进入混合池，PAC加药装置把药剂投入至所述的混合池中，开启搅拌装置，废水与PAC加药装置投加的絮凝剂迅速混合；
b、接着经过水孔进入所述的强化混凝池中，在搅拌器及涡流挡板的作用下，强化污染物与絮凝剂的混凝反应以提高反应效率；
c、经过水孔进入所述的磁粉加载池中，磁粉与经强化混凝池强化后的混凝絮体充分混合；
d、经过水孔进入所述的絮凝池中，通过PAM加药装置把助凝剂投加其中，以增大混凝絮体的粒径，待混凝絮体熟化，进入到沉淀池进行泥水分离，上清液通过出水口流出；
e、经沉淀池沉淀的污泥通过污泥回流及排放***，一部分回流至磁粉加载池，另一部分回流至高速剪切机、磁分离机，分离后的磁粉回收到磁粉加载池，污泥则通过重力作用自流到污泥储池中。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
(1)采用本发明***，将SS、TP等污染物强化去除，处理效果好，且可以稳定达到一级A及准IV类水排放标准；
(2)本发明***能大大提高药剂使用率、减少药剂投加量，节省运行成本；
(3)通过对本发明***的结构、设备等进行优化与改进，提高了***运行稳定性及设备使用寿命；
(4)本发明***具有节约占地、操作简单、运行管理方便等优势，具有良好的经济、环境和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明磁粉加载超效分离废水处理***的结构示意图；
图2为本发明磁粉加载超效分离废水处理工艺的流程图；
图中，1、PAC加药装置，2、高速剪切机，3、磁分离机，4、PAM加药装置，5、污泥储池，6、刮泥机，7、过滤器，8、剩余污泥泵，9、回流污泥泵，10、搅拌装置，11、投药扩散器，12、涡流挡板。
具体实施方式
本发明提出了一种磁粉加载超效分离废水处理***及处理工艺，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
本发明所涉及的搅拌装置，其与现有技术结构相同，包括驱动机构、搅拌桨及搅拌叶片，驱动机构带动搅拌桨旋转，从而带动搅拌叶片转动，起到搅拌的作用。优选在混合池、磁粉加载池和絮凝池中的搅拌器为立式机械搅拌器，均采用轴流式水翼型叶轮，优化搅拌效果。
本发明所涉及的投药扩散器11，其作用是将药剂快速均匀扩散，其结构参见现有技术，如可采用现有技术中的线型、环型或放射型穿孔管，其优选安装在进水口位置或者搅拌器下部10-40cm处。
本发明所涉及的涡流挡板，其目的是配合搅拌器提高反应效率，根据池体体积的大小，通常情况下涡流挡板每池设置4组或8组。
本发明所涉及的沉淀池，其可采用竖流式、辐流式、平流式沉淀池或斜管(板)沉淀池，沉淀池为方形或圆形时，污泥斗可设置在池底中心区域，周边放坡，配备中心驱动重载型刮泥机；沉淀池为矩形时，泥斗可设置进水侧池底部，可配备链板式刮泥机或液压驱动往复式刮泥机。
本发明所涉及的磁粉，主要成分即Fe3O4，粒径范围为40-200μm，有效成分占比90％以上。
本发明所涉及的过滤器7，为篮式过滤器，防止杂物堵塞剩余污泥泵和回流污泥泵。
本发明，一种磁粉加载超效分离废水处理***，其包括反应***、沉淀***、污泥回流及排放***、磁粉回收***及加药***。所述的反应***包括依次排布的混合池、强化混凝池、磁粉加载池及絮凝池，在依次连接的池体壁上有过水孔，通过所述过水孔保持池体之间连通，在所述的混合池、强化絮凝池、磁粉加载池、絮凝池的池壁上均设置有涡流挡板；
作为本发明的一个改进点，在混合池、强化絮凝池、磁粉加载池、絮凝池池壁四周设置有涡流挡板12，涡流挡板的设置配合搅拌器二者共同作用，可以显著提高反应效率。
混合池设置有进水口，废水从进水口进入混合池中，在混合池、强化絮凝池、磁粉加载池和絮凝池内均设置有搅拌装置10，废水处理时，开启搅拌装置10可提高反应效率。
沉淀***包括沉淀池及位于沉淀池内的刮泥机6，沉淀池位于絮凝池的后方，在沉淀池的上部设置有出水口，在沉淀池的底部设置有污泥主管，经沉淀池沉淀后的上清水从其上部的溢流堰排出，沉淀后的污泥进入沉淀池底部，通过底部的排泥主管连接污泥回流管路及剩余污泥排放管路，污泥回流管路通过污泥回流泵9一端与所述的污泥主管连接，另一端与所述的磁粉加载池的上部连接；所述的剩余污泥排放管路通过剩余污泥泵8一端与所述的排泥主管连接，另一端连接所述磁粉回收***连接；
在反应***和沉淀***的作用下，通过污泥回流泵把沉淀池底部含有磁粉的污泥回流到磁粉加载池中，通过剩余污泥泵把沉淀池底部含有磁粉的污泥回流到磁粉回收***中，磁粉回收***利用磁粉天然的铁磁性，高磁导率、低矫顽力和低剩磁的特性，通过高剪切机和磁分离机对磁粉进行回收和循环利用；回收后的磁粉重新回到磁粉加载池，分离后的剩余污泥通过重力自流到污泥储池中。
加药***包括PAC加药装置1和PAM加药装置4，PAC加药装置1与混合池连接，其位于混合池的正上方，PAM加药装置4与絮凝池连接，PAM加药装置位于絮凝池上方，加药过程中，通过在混合池和絮凝池内设置投药扩散器11来使得药剂快速扩散均匀；
磁粉回收***包括高速剪切机2和磁分离机3，剩余污泥管路另一端连接高速剪切机，高速剪切机连接磁分离机，通过高速剪切机和磁分离机对磁粉进行回收，磁分离机与磁粉加载池连接，磁分离机用于将回收的磁粉加入磁粉加载池中。
下面结合上述磁粉加载超效分离废水处理***，对其处理工艺做详细说明。具体步骤如下：
废水经过前段工艺处理后进入本发明废水处理***，首先进入混合池，PAC加药装置1通过投药扩散器11均匀的把药剂投入混合池中，在配套搅拌装置的作用下，废水与絮凝剂迅速混合反应，然后进入强化混凝池、在配套搅拌装置10和涡流挡板12的条件下，强化污染物与药剂的混凝反应，提高反应效率，然后进入磁粉加载池，磁粉(磁粉)与混凝絮体充分混合，形成无数个磁粉均匀加载结合的混凝絮体，然后进入絮凝池，通过PAM加药装置4把助凝剂投加其中，增大混凝絮体的粒径，使混凝絮体熟化，然后进入到沉淀池进行泥水分离，上清液通过溢流堰流出，配套刮泥机6将沉淀污泥刮入污泥斗，污泥斗内污泥则通过剩余污泥泵8提升，经过过滤器7滤除可能的杂物，进入高速剪切机2，高速剪切机的叶轮高速旋转将絮体与磁粉打散，然后进入磁分离机3进行磁粉与污泥的分离，分离后的磁粉重新回到磁粉加载池，污泥通过重力自流到污泥储池中，回流污泥泵9把沉淀池的污泥输送到磁粉加载池，保持***内一定的污泥浓度，提高污泥絮凝作用和药剂的使用效率。
下面结合具体实施例对本发明做详细说明：
实施例1：
将本发明应用到某市政污水处理厂，处理二沉池出水。
该水厂设计处理水量为30000m3/d，出水按照准IV排放标准设计。
进出水水质详见表1：
表1
| 指标 | COD(mg/L) | TP(mg/L) | SS(mg/L) |
| 进水均值 | 35 | 0.9 | 15 |
| 出水均值 | 21 | 0.08 | 5 |
由表1可知，采用本发明磁粉加载超效分离废水处理***处理该市政污水，出水指标可以稳定达到可以稳定达到准IV出水排放标准，COD去除率为40％，TP去除率为91.1％，SS去除率为66.7％。
本发明中未述及的部分借鉴现有技术即可实现。
需要说明的是：在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种磁粉加载超效分离废水处理***，其包括反应***、沉淀***、磁粉回收***、加药***及污泥回流及排放***，其特征在于：
所述的反应***包括依次排布的混合池、强化混凝池、磁粉加载池及絮凝池，在相邻的池体壁上设置有过水孔，通过所述过水孔保持相邻池体之间的连通，在所述混合池、强化混凝池、磁粉加载池及絮凝池内均设置涡流挡板和立式搅拌器，所述的涡流挡板安装在各个池的池壁中部/上部，每个池中涡流挡板设置4组或8组；
所述的沉淀***包括沉淀池及位于所述沉淀池内的刮泥机，所述的沉淀池位于所述絮凝池的后方，在所述沉淀池的上部设置有出水口、中部设置有斜管填料，在所述沉淀池的底部设置有污泥主管，所述的污泥主管与所述的污泥回流泵、剩余污泥泵连接；
所述的污泥回流及排放***包括污泥回流管路、剩余污泥排放管路，所述的污泥回流管路的一端通过污泥回流泵与所述的污泥主管连接，所述的污泥回流管路的另一端与所述的磁粉加载池的上部连接；所述的剩余污泥排放管路的一端通过剩余污泥泵与排泥主管连接，所述的剩余污泥排放管路的另一端连接所述磁粉回收***；
所述的加药***包括PAC加药装置和PAM加药装置，PAC加药装置与所述的混合池连接，PAM加药装置与所述的絮凝池连接；
所述的磁粉回收***包括高速剪切机和磁分离机，所述的高速剪切机一端与所述的剩余污泥泵连接，另一端与所述的磁分离机连接，通过所述的高速剪切机和磁分离机对磁粉进行回收，所述的磁分离机位于磁粉加载池的池顶，所述的磁分离机用于将回收的磁粉加入所述的磁粉加载池中。
2.根据权利要求1所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，其特征在于：所述的磁分离机通过管路连接到污泥储池，用于将分离后的剩余污泥通过重力作用自流至污泥储池中。
3.根据权利要求1所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，其特征在于：在所述的混合池、絮凝池内均分别设置有混凝剂投药扩散器、PAM加药扩散器用于将PAC、PAM均匀投加到所述的混合池和絮凝池内。
4.根据权利要求3所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，其特征在于：所述的混凝剂投药扩散器位于所述混合池进水口，所述的PAM加药扩散器位于所述的絮凝池的下方。
5.根据权利要求1所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，其特征在于：所述的沉淀池为竖流式、辐流式、平流式或斜管沉淀池。
6.根据权利要求3所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，其特征在于：混凝剂投药扩散器、PAM加药扩散器均采用线型、环型或放射型穿孔管。
7.一种磁粉加载超效分离废水处理工艺，其特征在于，其采用权利要求1-6任一项所述的一种磁粉加载超效分离废水处理***，所述的处理工艺依次包括以下步骤：
a、废水进入混合池，PAC加药装置把药剂投入至所述的混合池中，开启搅拌装置，废水与PAC加药装置投加的絮凝剂迅速混合；
b、接着经过水孔进入所述的强化混凝池中，在搅拌器及涡流挡板的作用下，强化污染物与絮凝剂的混凝反应以提高反应效率；
c、经过水孔进入所述的磁粉加载池中，磁粉与经强化混凝池强化后的混凝絮体充分混合；
d、经过水孔进入所述的絮凝池中，通过PAM加药装置把助凝剂投加其中，以增大混凝絮体的粒径，待混凝絮体熟化，进入到沉淀池进行泥水分离，上清液通过出水口流出；
e、经沉淀池沉淀的污泥通过污泥回流及排放***，一部分回流至磁粉加载池，另一部分回流至高速剪切机、磁分离机，分离后的磁粉回收到磁粉加载池，污泥则通过重力作用自流到污泥储池中。
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