淺析磁混凝工藝設(shè)計(jì)在污水處理中的應(yīng)用

1、淺談磁混凝沉淀工藝在污水處理中的應(yīng)用廣饒康達(dá)環(huán)保水務(wù)有限公司宋立堂快速磁沉淀池工藝是混凝、沉淀、過(guò)濾的替代工藝，主要去除 SS、濁度與TP,以及SS帶來(lái)的COD。鑒于以上功能，廣饒縣污 水處理廠在2012年提標(biāo)擴(kuò)建時(shí)采用了此工藝，并通過(guò)這些年的運(yùn)行， 該工藝運(yùn)行工況良好，出水SS、TP達(dá)標(biāo)排放，COD去除效果良好。 下面就廣饒縣污水處理廠磁沉淀工藝設(shè)計(jì)、運(yùn)行情況做如下簡(jiǎn)單介紹。一、概況廣饒縣污水處理廠采用 AAO+深度處理工藝（芬頓、磁沉淀、纖 維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池和接觸消毒池），設(shè)計(jì)規(guī)模日處理污水7.5萬(wàn)噸，現(xiàn)平均 日處理污水5.5萬(wàn)噸。由于進(jìn)水以工業(yè)污水為主（工業(yè)廢水占比70% 左右），污水可生化性

2、很差，單純靠生物處理已很難達(dá)到國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。為此，2012年，該廠實(shí)施了提標(biāo)、擴(kuò)建及污泥處 置工程項(xiàng)目，新增水處理規(guī)模2.5萬(wàn)噸/日，并建設(shè)了進(jìn)一步去除SS、 TP指標(biāo)的快速磁沉淀工藝，經(jīng)進(jìn)一步去除后出水SS和TP達(dá)國(guó)家一 級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。二、快速磁沉淀池工藝原理在混凝沉淀中增加了磁粉，并使得混凝產(chǎn)生的絮體與磁粉有效結(jié) 合。由于磁粉的比重為5.25.3 ,因此大大增加了混凝絮體的比重， 從而大大加快了絮體的沉降速度， 同時(shí)設(shè)置了污泥回流系統(tǒng)，使得污 泥中的大部分磁粉直接循環(huán)使用，剩余污泥經(jīng)過(guò)磁粉回收后排出本系 統(tǒng)，磁粉回收率為99%左右。三、工藝流程:污水首先進(jìn)入T1絮凝池，在絮凝池

3、投加聚合硫鐵，經(jīng)攪拌后進(jìn)高見(jiàn)機(jī) ear Mixer進(jìn)水Influent歌墨劑 Coagulant回流污泥 RA5澹清池Clarifier出水Effluerr回收的金粉Recovened Ballast提合他Mixing Tanks修合物Polymer入T2攪拌池進(jìn)步攪拌。之后進(jìn)入 T3攪拌池，在此投加磁粉，經(jīng)攪拌后進(jìn)入T4攪拌池。在T4攪拌池投加PAM陰離子進(jìn)行混凝，混 凝后進(jìn)入澄清池，在此沉淀后出水進(jìn)入下一道水處理單元。總水力停 留時(shí)間20分鐘。澄清池產(chǎn)生的沉淀物80%左右回流到T3攪拌池進(jìn) 一步對(duì)投加的藥劑進(jìn)行再利用，另20%左右的沉淀物進(jìn)入磁分離機(jī)進(jìn)行磁粉回收，回收的磁粉再次進(jìn)入 T3攪

4、拌池進(jìn)行利用，剩余污泥則進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行深度脫水四、系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由2組相互獨(dú)立、相互平行的混凝反應(yīng)系統(tǒng)、沉淀分離系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、污泥及磁粉回收系統(tǒng)、配電及自控系統(tǒng)組成，每組設(shè) 計(jì)規(guī)模3.75萬(wàn)m3日。當(dāng)其中一組設(shè)備發(fā)生故障需要停產(chǎn)維修時(shí)， 另一組可單獨(dú)運(yùn)行。實(shí)踐證明，當(dāng)單邊運(yùn)行時(shí)，日處理水量5-6萬(wàn)m3 出水SS、TP完全達(dá)標(biāo)。1、混凝反應(yīng)系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)置混凝池2座，每座分為4個(gè)池子，每個(gè)池子安裝攪拌 機(jī)一臺(tái)，水力停留時(shí)間8-10分鐘。2、沉淀分離系統(tǒng)（澄清池）設(shè)置澄清池2座，每座按上部方形、底部圓形單泥斗形式設(shè)計(jì)， 為中間進(jìn)水、周邊出水形式，安裝刮泥機(jī)1臺(tái)。設(shè)計(jì)平均表面水力負(fù) 荷11m3

5、/m2 h,最大水力負(fù)荷15 m3/m2 h。3、加藥系統(tǒng)本工藝所需藥劑為聚合硫酸鐵（11%）、聚丙烯酰胺陰離子（PAM）和磁粉。設(shè)計(jì)投加量如下:藥劑名稱(chēng)聚鐵PAM陰離子磁粉投加量（mg/l）2501-2"53.1 聚鐵投加系統(tǒng)該系統(tǒng)由卸料泵2臺(tái)、35m 3藥劑儲(chǔ)罐2座、加藥泵4臺(tái)和電控系統(tǒng)組成。藥劑投加系統(tǒng)采用變頻控制，可根據(jù)進(jìn)水流量、出水水質(zhì)、絮凝效果實(shí)時(shí)控制計(jì)量泵流量，并上傳至中控室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。3.2 PAM陰離子投加系統(tǒng)PAM陰離子采用干粉現(xiàn)場(chǎng)配置，設(shè)置 PAM自動(dòng)配藥機(jī)1套，配 套4臺(tái)螺桿加藥泵，計(jì)量泵流量由自控系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)。3.3 磁粉磁粉為袋裝投加，每袋2

6、0公斤，通過(guò)人工進(jìn)行投加。4、污泥及磁粉回收系統(tǒng)該系統(tǒng)包括污泥回流泵、污泥輸送泵、磁粉分離機(jī)和電控系統(tǒng)組 成。其中污泥回流泵4臺(tái)，每組2臺(tái)，為1備1用；污泥輸送泵2 臺(tái)，1備1用；磁分離機(jī)2臺(tái)，每組各1臺(tái)，安裝剪切機(jī)2臺(tái)。5、配電及自控系統(tǒng)該系統(tǒng)裝機(jī)容量169kw,運(yùn)行功率91.4kw。配套PLC控制系統(tǒng)， 可用于控制混凝系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，并根據(jù)檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)控制藥劑投加 量。PLC控制系統(tǒng)留有遠(yuǎn)程通訊接口，并與污水處理廠中控室聯(lián)網(wǎng)， 實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行。其配套儀表有：進(jìn)水流量計(jì)、剩余污泥流量、 回流污泥流量、在線濁度儀檢測(cè)、加藥泵運(yùn)行頻率及加藥量、藥劑儲(chǔ) 罐液位監(jiān)測(cè)、攪拌機(jī)運(yùn)行頻率等。五、運(yùn)行經(jīng)

7、濟(jì)指標(biāo)該項(xiàng)目自2013年投產(chǎn)運(yùn)行至今，運(yùn)行工況良好。1、藥耗：藥劑名稱(chēng)聚鐵PAM陰離子磁粉平均投加量（mg/l）4501.26-72、藥耗分析:2.1 聚鐵：實(shí)際投加量比設(shè)計(jì)聚鐵投加量 250mg/I多200mg/I , 原因是磁沉淀工藝前端為芬頓工藝，該工藝主要去除COD,但由于運(yùn)行成本高（約1.3元/m3）,縣政府一直不同意使用。因此，當(dāng)二沉 池出水大于50mg/l時(shí)，廣饒廠一直用磁沉淀工藝來(lái)去除 COD,從而 造成聚鐵用量比設(shè)計(jì)值要多。2.2 PAM陰離子：藥耗基本符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.3磁粉：實(shí)際投加量比設(shè)計(jì)投加量 5mg/l多1-2mg/l ,原因同 聚鐵一樣，皆因?yàn)檫M(jìn)一步去除 COD增加

8、了磁粉用量。但磁粉成本并 未超出設(shè)計(jì)運(yùn)行成本0.01元/m3,實(shí)際為0.00945元/m3。2、出水指標(biāo)指標(biāo)SSTPCOD進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率進(jìn)水出水去除率平均值（mg/l）14.281.2791.1%1.430.0596.5%66.0644.6232.5%從上表分析，該工藝對(duì)SS、TP有很高的去除率，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，對(duì)COD也有30%左右的去除率，當(dāng)二沉池出水COD在65mg/l左右時(shí)可以不通過(guò)芬頓工藝直接通過(guò)磁沉淀工藝去除 COD3、運(yùn)行成本該工藝主要直接運(yùn)行成本為藥劑費(fèi)、電費(fèi)和維修費(fèi)，以 2016年為例，其運(yùn)行費(fèi)用構(gòu)成如下:3.1藥劑費(fèi)藥劑名稱(chēng)聚鐵PAM陰離子磁粉成本合計(jì)

9、單耗(mg/l)單價(jià)（元/噸）成本（元/m3）單耗(mg/l)單價(jià)（元/噸）成本（元/m3）單耗(mg/l)單價(jià)（元/噸）成本（元/m3）元/m3平均值4852200.1071.05125000.0137.313800.010.133.2電費(fèi)運(yùn)行功率為76.2kw,若按80%效率運(yùn)行，則電成本為：91.4 kw >24h X80% >0.08024 元/kwh 抬.39 萬(wàn) m3天=0.0026 元/m33.3 維修費(fèi)本年度共產(chǎn)生維修費(fèi)10.5萬(wàn)元，處理污水1967.79萬(wàn)m3,折合 維修成本0.0053元/m3。3.4 直接運(yùn)行費(fèi)合計(jì)0.13 元/m®0.0026 元/

10、m0.0053 元/m3=0.138 元/m3六、工藝優(yōu)缺點(diǎn)3.5 點(diǎn)：1.1 工藝表面負(fù)荷可達(dá)15m/h以上，具有優(yōu)良的沉淀效果，出水 SS <5mg/L ,濁度1.0NTU , TP <0.5mg/L ;1.2 極短的混凝與沉淀時(shí)間，總計(jì) 20分鐘左右；1.3 由于系統(tǒng)內(nèi)部具有5g/L的磁粉，因此耐受流量及固體負(fù)荷 沖擊；1.4 水力條件要求簡(jiǎn)單，與常規(guī)混凝沉淀相同；1.5 磁粉損耗很低，磁粉回收率為 99%以上，折合費(fèi)用<0.01元 /噸水；1.6 占地面積小，設(shè)計(jì)7.5萬(wàn)m3天規(guī)模占地約300 m2 ；1.7 操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。2、缺點(diǎn)：2.1 管道、閥門(mén)、泵類(lèi)必須耐腐蝕和耐磨損材質(zhì)，特別是污泥回流泵葉輪、通道內(nèi)襯膠處理;2.2 維修費(fèi)較高，特別是污泥回流泵葉輪更換費(fèi)用較高，每個(gè)約1.2萬(wàn)元，每年更換一次，4個(gè)近5萬(wàn)元；2.3絮凝效果受進(jìn)水PH影響嚴(yán)重，當(dāng)P