低溫低濁及高濁高藻黃河水超磁分離凈化技術(shù).doc

-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-低溫低濁及高濁高藻黃河水超磁分離凈化技術(shù)倪鴻周勉（環(huán)能德美集團(tuán)四川冶金環(huán)能工程有限責(zé)任公司，四川成都610045）摘要針對(duì)黃河水在不同季節(jié)水質(zhì)為低溫低濁或高濁、高藻的特點(diǎn)，將超磁分離水體凈化技術(shù)及成套設(shè)備應(yīng)用于以黃河水作為水源的供水預(yù)處理，能在3分鐘完成整個(gè)過程，通過調(diào)整藥劑量，同時(shí)適應(yīng)低溫低濁或高濁、高藻黃河水源；系統(tǒng)方便增加粉末活性炭投加裝置，對(duì)微污染黃河水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)能有效打撈活性炭粉末；占地面積小，能耗低，投加藥劑量少，出水濁度約1NTU。關(guān)鍵詞黃河水，低溫低濁，高濁，高藻，超磁分離，超濾0引言黃河是中國(guó)西北、華北地區(qū)最大的供水水源，以其占全國(guó)河川徑流量2%的有限水資源量，承擔(dān)著向該流域和下游沿黃地區(qū)占全國(guó)15%的耕地和12%的人口供水的任務(wù)1。以黃河水作為水源的供水廠，由于黃河水在不同季節(jié)呈現(xiàn)出低溫低濁或高濁、高藻的水質(zhì)特點(diǎn)，近年來還出現(xiàn)臭味等典型微污染水質(zhì)特征，處理難度大，常規(guī)的處理工藝如混凝+沉淀+過濾，很難穩(wěn)定處理各種來水水質(zhì)，致使出水不達(dá)標(biāo)。超磁分離水體凈化技術(shù)可以理解為強(qiáng)化混凝沉淀技術(shù)，但它不是通過沉淀而是依靠永磁強(qiáng)大的磁力快速吸附去除水中的雜質(zhì)。它能很好地適應(yīng)低溫低濁或高濁、高藻黃河水，可方便地增加粉末活性炭投加裝置，同時(shí)適應(yīng)微污染進(jìn)水，作為黃河水預(yù)處理工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定，是有效穩(wěn)定的供水預(yù)處理或一級(jí)處理工藝。1低溫低濁及高濁、高藻水難處理的原因以黃河水作為供水水源，隨著季節(jié)變化會(huì)出現(xiàn)低溫低濁或高濁、高藻的情況。對(duì)于低溫低濁水，水中雜質(zhì)主要以細(xì)的膠體分散體系分散于水中，而且膠體顆粒-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-比較均勻并具有很強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和凝聚穩(wěn)定性；由于帶負(fù)電的膠體微粒數(shù)量很少，為達(dá)到電中和所需的混凝劑也少，形成的絮體細(xì)、少、輕，難于沉淀，易于穿透濾層；水溫低導(dǎo)致水的粘度變大而使絮體沉速減小，同時(shí)增加了水對(duì)絮凝體的撕裂作用，加之低溫時(shí)氣體的溶解度大，溶解氣體大量吸附在絮凝體周圍，使形成的絮凝體密度降低不利于沉淀。低濁水由于固相濃度很小，在顆粒表面積和混凝劑的必須投加量之間不存在化學(xué)劑量關(guān)系，即所謂的當(dāng)量關(guān)系，而應(yīng)從動(dòng)力學(xué)方面考慮增加顆粒碰撞數(shù)必須補(bǔ)充的固相數(shù)量；水處理構(gòu)筑物的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，混凝動(dòng)力學(xué)的顯著改善，其分散相濃度一般在1050度范圍內(nèi)。夏季暴雨期，由于地面徑流攜帶大量泥砂雜質(zhì)匯入水體，使黃河水源濁度驟然升高，達(dá)千度以上。高濁水中泥砂量大，顆粒密度大，帶負(fù)電荷，布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，顆粒碰撞機(jī)遇多，但自凝沉淀絮體小，結(jié)構(gòu)松散密度較低；顆粒在水中運(yùn)動(dòng)的粘滯阻力增加，藥劑擴(kuò)散阻力大、速度慢，易形成藥劑與渾水混合不均勻而造成局部濃度集中甚至活性基被封閉等不利現(xiàn)象，而水中剩余泥砂顆粒又會(huì)由于未能接觸到足夠量的藥劑而絮凝不充分導(dǎo)致不能被沉淀去除，出水濁度升高增加后續(xù)過濾負(fù)荷，反洗頻率增大而使水廠不能正常運(yùn)行或出水水質(zhì)不穩(wěn)定。近年來黃河水污染加劇，導(dǎo)致原水藻類爆發(fā)，同時(shí)出現(xiàn)嗅味。藻類個(gè)體微小，是一種帶負(fù)電的膠體，其電位約在-40mV，且在電位為0時(shí)才能脫穩(wěn)；同時(shí)，由于藻類的密度較小，即使形成了絮凝體通過沉淀方法去除率也不高，因此，藻類的混凝沉淀要消耗更多的混凝劑，但常規(guī)處理工藝出水濁度和色度仍不達(dá)標(biāo)。2超磁分離水體凈化成套技術(shù)2.1超磁分離水體凈化技術(shù)概述超磁分離水體凈化技術(shù)將絮凝、沉淀和過濾工藝結(jié)合在一起，它不需要借助于重力沉降，而是通過永磁鐵的強(qiáng)磁力吸附去除磁性懸浮物。由于水中懸浮物本身不帶磁性，超磁分離水體凈化技術(shù)通過向水中投加磁種、粉末活性炭（需要時(shí)）、混凝劑和助凝劑，通過攪拌微絮凝過程，形成帶有磁性的微小絮體，通過超磁分離設(shè)備實(shí)現(xiàn)絮體和水的分離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷、降低COD，如投加粉末活性炭，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)除色、嗅、味和有機(jī)物。該技術(shù)顛覆了所有的混凝沉淀技術(shù)，能在3分鐘左右完成整個(gè)微絮凝、過濾（固液分離）過程；磁種通過回收系統(tǒng)反復(fù)循環(huán)使用。該技術(shù)系統(tǒng)的核心技術(shù)是在“稀土磁盤分離凈化廢水技術(shù)”基礎(chǔ)上發(fā)展而來?！跋⊥链疟P分離凈化廢水技術(shù)及成套設(shè)備”首先應(yīng)用于冶金行業(yè)的軋鋼、連鑄、煉鋼、軋管等含磁性懸浮物污水的處理，通過改進(jìn)創(chuàng)新現(xiàn)在油田回注水、礦井水、景觀水、市政污水一級(jí)強(qiáng)化、電廠回用水等領(lǐng)域都有應(yīng)用，截止2010年11月，使用量已經(jīng)超過266臺(tái)（套），總計(jì)處理水量超過1000萬噸/天。2.2超磁分離水體凈化成套技術(shù)工藝流程-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-圖1超磁分離水體凈化成套技術(shù)工藝流程圖基本工藝流程簡(jiǎn)述：（1）磁種絮凝（微磁絮凝技術(shù)）：原水首先進(jìn)入混凝反應(yīng)器，與一定濃度磁種混合均勻，同時(shí)加藥系統(tǒng)向混凝反應(yīng)器中投加混凝劑和助凝劑，形成微磁絮團(tuán)，時(shí)間僅需3分鐘；（2）磁水分離（超磁分離技術(shù)）：混凝反應(yīng)器出水流入到超磁分離設(shè)備，水中微磁絮團(tuán)由緩慢旋轉(zhuǎn)的永磁磁盤吸附并打撈出水面，然后通過刮渣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水SS99%，排放高濃度泥漿含水率約為93%，可不通過濃縮直接進(jìn)入脫水設(shè)備。2.3超磁分離水體凈化系統(tǒng)技術(shù)核心及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)原理超磁分離水體凈化系統(tǒng)有三個(gè)技術(shù)核心：（1）微磁絮凝技術(shù)：超磁分離水體凈化系統(tǒng)在混凝階段加入特定粒徑范圍的微小磁種，在混凝劑和助凝劑的作用下，通過攪拌混合，磁種作為絮團(tuán)的“凝核”，快速形成微小絮團(tuán)，即能在超磁分離設(shè)備強(qiáng)大的永磁場(chǎng)作用下被吸附去除，而不需要形成大的絮體沉淀去除。整過流程僅需3分鐘左右、占地面積小、投加藥劑量少。（2）超磁分離技術(shù)：超磁分離機(jī)的永磁磁盤可產(chǎn)生大于磁性物質(zhì)重力640倍的磁力，瞬間（小于0.1s）能吸住弱磁性物質(zhì)；平行磁盤間水的過流速度可達(dá)到400m/h1000m/h，實(shí)現(xiàn)微磁絮團(tuán)與水的快速分離，水流經(jīng)過整個(gè)超磁分離機(jī)的時(shí)間不大于30s，出水SS小于510mg/L。永磁磁盤轉(zhuǎn)速緩慢，能耗低。（3）磁種回收及排泥技術(shù)：磁種通過磁鼓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁性和非磁性物質(zhì)的分離，回收磁種并循環(huán)利用，磁種回收率99%；排放高濃度泥漿含水率約為93%，可不通過濃縮直接進(jìn)入脫水設(shè)備。-專業(yè)文檔，值得下載!-專業(yè)文檔，值得珍藏！-超磁分離水體凈化系統(tǒng)作為黃河水預(yù)處理的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)原理：（1）低溫低濁期：水溫低，水中雜質(zhì)布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)能減小，水的粘滯系數(shù)增大，同時(shí)由于低濁，水中雜質(zhì)少，更不利于雜質(zhì)顆粒碰撞脫穩(wěn)并形成絮團(tuán)。超磁分離水體凈化技術(shù)在混凝階段加入磁種作為“凝核”解決了這個(gè)問題，由于磁種密度較大，在攪拌作用下主動(dòng)與水中雜質(zhì)碰撞，在藥劑同時(shí)作用下，促進(jìn)雜質(zhì)顆粒的脫穩(wěn)并形成微磁絮團(tuán)。（2）高濁期：對(duì)于超磁分離水體凈化系統(tǒng)，通過適當(dāng)提高超磁分離機(jī)磁盤的轉(zhuǎn)速可提高磁盤對(duì)于微磁絮團(tuán)的吸附能力，提高系統(tǒng)去除SS的能力；對(duì)于黃河水源，超磁分離機(jī)的動(dòng)力電機(jī)使用變頻控制；在高濁期，通過變頻提速，適應(yīng)高濁度進(jìn)水。（3）高藻期：藻類質(zhì)輕且不易脫穩(wěn)，特別是微藻期，很難通過傳統(tǒng)的混凝沉淀使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。超磁分離水體凈化系統(tǒng)通過磁種的投加并在混凝藥劑的作用下促進(jìn)膠體質(zhì)的脫穩(wěn)，與磁種共同形成微絮體在超磁分離機(jī)強(qiáng)大磁場(chǎng)的作用下有效去除。對(duì)于藻類分泌的溶解性有毒、致嗅物質(zhì)，可通過增加粉末活性炭裝置提高出水的安全性，并使出水色度達(dá)標(biāo)。（4）對(duì)于微污染黃河水，加入粉末活性炭是經(jīng)過證明的有效方法之一，但粉末活性炭質(zhì)輕、粒徑小，傳統(tǒng)的混凝沉淀難于有效沉淀，增加后續(xù)過濾的負(fù)擔(dān)，增加過濾系統(tǒng)的反洗頻率，微量粉末活性炭仍然會(huì)穿透濾池，影響出水效果。但對(duì)于超磁分離水體凈化成套技術(shù)，可完全避免這種情況。通過投加密度較大的磁種，輕易將濕式投加的