淺談磁混凝工藝在污水處理中的應(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、過濾的替代工藝，主要去除SS、濁度與TP，以及SS帶來的COD。鑒于以上功能，廣饒縣污水處理廠在2012年提標(biāo)擴(kuò)建時采用了此工藝，并通過這些年的運行，該工藝運行工況良好，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、運行情況做如下簡單介紹。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)盤濾池和接觸消毒池），設(shè)計規(guī)模日處理污水7.5萬噸，現(xiàn)平均日處理污水5.5萬噸。由于進(jìn)水以工業(yè)污水為主（工業(yè)廢水占比70%左右），污水可生化性很差，單純靠生

2、物處理已很難達(dá)到國家一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。為此，2012年，該廠實施了提標(biāo)、擴(kuò)建及污泥處置工程項目，新增水處理規(guī)模2.5萬噸/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)國家一級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，在絮凝池投加聚合硫鐵，經(jīng)攪拌后進(jìn)入T2攪

3、拌池進(jìn)一步攪拌。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)計規(guī)模3.75萬m³/日。當(dāng)其中一組設(shè)備發(fā)生故障需要停產(chǎn)維修時，另一組可單

4、獨運行。實踐證明，當(dāng)單邊運行時，日處理水量5-6萬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個池子，每個池子安裝攪拌機(jī)一臺，水力停留時間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，為中間進(jìn)水、周邊出水形式，安裝刮泥機(jī)1臺。設(shè)計平均表面水力負(fù)荷11m3/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)計投加量如下：藥劑名稱聚鐵PAM陰離子磁粉投加量（mg/l）2501-253.1聚鐵投加系統(tǒng)該系統(tǒng)由卸

5、料泵2臺、35m³藥劑儲罐2座、加藥泵4臺和電控系統(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)、絮凝效果實時控制計量泵流量，并上傳至中控室實現(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)場配置，設(shè)置PAM自動配藥機(jī)1套，配套4臺螺桿加藥泵，計量泵流量由自控系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水流量自動調(diào)節(jié)。3.3 磁粉磁粉為袋裝投加，每袋20公斤，通過人工進(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，每組2臺，為1備1用；污泥輸送泵2臺，1備1用；磁分離機(jī)2臺，每組各1臺，安裝剪切機(jī)2臺。5、配電及自控系統(tǒng)該系統(tǒng)

6、裝機(jī)容量169kw，運行功率91.4kw。配套PLC控制系統(tǒng)，可用于控制混凝系統(tǒng)的自動運行，并根據(jù)檢測信號自動控制藥劑投加量。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)，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控運行。其配套儀表有：進(jìn)水流量計、剩余污泥流量、回流污泥流量、在線濁度儀檢測、加藥泵運行頻率及加藥量、藥劑儲罐液位監(jiān)測、攪拌機(jī)運行頻率等。五、運行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)該項目自2013年投產(chǎn)運行至今，運行工況良好。1、藥耗：藥劑名稱聚鐵PAM陰離子磁粉平均投加量（mg/l）4501.26-72、藥耗分析：2.1 聚鐵：實際投加量比設(shè)計聚鐵投加量250mg/l多200mg/l，原因是磁沉淀工藝前端為芬頓工藝，該工藝主

7、要去除COD，但由于運行成本高（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，廣饒廠一直用磁沉淀工藝來去除COD，從而造成聚鐵用量比設(shè)計值要多。2.2 PAM陰離子：藥耗基本符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。2.3 磁粉：實際投加量比設(shè)計投加量5mg/l多1-2mg/l，原因同聚鐵一樣，皆因為進(jìn)一步去除COD增加了磁粉用量。但磁粉成本并未超出設(shè)計運行成本0.01元/m³，實際為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.

8、0644.6232.5%從上表分析，該工藝對SS、TP有很高的去除率，完全達(dá)到設(shè)計要求。另外，對COD也有30%左右的去除率 ，當(dāng)二沉池出水COD在65mg/l左右時可以不通過芬頓工藝直接通過磁沉淀工藝去除COD。3、運行成本該工藝主要直接運行成本為藥劑費、電費和維修費，以2016年為例，其運行費用構(gòu)成如下：3.1 藥劑費藥劑名稱聚鐵PAM陰離子磁粉成本合計單耗(mg/l)單價(元/噸)成本（元/m³）單耗(mg/l)單價(元/噸)成本（元/m³）單耗(mg/l)單價(元/噸)成本（元/m³）元/m³平均值4852200.1071.05125000.01

9、37.313800.010.133.2 電費運行功率為76.2kw，若按80%效率運行，則電成本為：91.4 kw×24h×80%×0.08024元/kwh÷5.39萬m³/天=0.0026元/m³3.3維修費本年度共產(chǎn)生維修費10.5萬元，處理污水1967.79萬m³，折合維修成本0.0053元/m³。3.4 直接運行費合計0.13元/m³+0.0026元/m³+0.0053元/m³=0.138元/m³六、工藝優(yōu)缺點1、優(yōu)點：1.1工藝表面負(fù)荷可達(dá)15m/h以上，具有優(yōu)良的

10、沉淀效果，出水SS5mg/L，濁度1.0NTU，TP0.5mg/L；1.2 極短的混凝與沉淀時間，總計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，折合費用0.01元/噸水；1.6 占地面積小，設(shè)計7.5萬m³/天規(guī)模占地約300；1.7 操作簡單，運行穩(wěn)定。2、缺點：2.1 管道、閥門、泵類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 維修費較高，特別是污泥回流泵葉輪更換費用較高，每個約1.2萬元，每年更換一次，4個近5萬元；2.3 絮凝效果受進(jìn)水PH影響嚴(yán)