浅谈磁混凝工艺在污水处理中的应用.doc

浅谈磁混凝沉淀工艺在污水处理中的应用广饶康达环保水务有限公司 宋立堂快速磁沉淀池工艺是混凝、沉淀、过滤的替代工艺,主要去除SS、浊度与TP，以及SS带来的COD。鉴于以上功能,广饶县污水处理厂在2012年提标扩建时采用了此工艺，并通过这些年的运行，该工艺运行工况良好，出水SS、TP达标排放，COD去除效果良好。下面就广饶县污水处理厂磁沉淀工艺设计、运行情况做如下简单介绍.一、概况广饶县污水处理厂采用AAO+深度处理工艺（芬顿、磁沉淀、纤维转盘滤池和接触消毒池），设计规模日处理污水7。5万吨,现平均日处理污水5。5万吨。由于进水以工业污水为主（工业废水占比70%左右）,污水可生化性很差,单纯靠生物处理已很难达到国家一级A排放标准的要求。为此,2012年，该厂实施了提标、扩建及污泥处置工程项目，新增水处理规模2.5万吨/日,并建设了进一步去除SS、TP指标的快速磁沉淀工艺，经进一步去除后出水SS和TP达国家一级A排放标准.二、快速磁沉淀池工艺原理在混凝沉淀中增加了磁粉，并使得混凝产生的絮体与磁粉有效结合。由于磁粉的比重为5。25。3,因此大大增加了混凝絮体的比重,从而大大加快了絮体的沉降速度，同时设置了污泥回流系统，使得污泥中的大部分磁粉直接循环使用，剩余污泥经过磁粉回收后排出本系统,磁粉回收率为99%左右。三、工艺流程:污水首先进入T1絮凝池，在絮凝池投加聚合硫铁,经搅拌后进入T2搅拌池进一步搅拌。之后进入T3搅拌池，在此投加磁粉，经搅拌后进入T4搅拌池。在T4搅拌池投加PAM阴离子进行混凝，混凝后进入澄清池，在此沉淀后出水进入下一道水处理单元。总水力停留时间20分钟.澄清池产生的沉淀物80左右回流到T3搅拌池进一步对投加的药剂进行再利用,另20%左右的沉淀物进入磁分离机进行磁粉回收,回收的磁粉再次进入T3搅拌池进行利用，剩余污泥则进入污泥脱水系统进行深度脱水。四、系统组成该系统由2组相互独立、相互平行的混凝反应系统、沉淀分离系统、加药系统、污泥及磁粉回收系统、配电及自控系统组成，每组设计规模3。75万m/日。当其中一组设备发生故障需要停产维修时,另一组可单独运行。实践证明,当单边运行时，日处理水量56万m出水SS、TP完全达标。1、混凝反应系统该系统设置混凝池2座，每座分为4个池子,每个池子安装搅拌机一台，水力停留时间8-10分钟。2、沉淀分离系统（澄清池)设置澄清池2座，每座按上部方形、底部圆形单泥斗形式设计,为中间进水、周边出水形式，安装刮泥机1台。设计平均表面水力负荷11m3/m2h，最大水力负荷15 m3/m2h。3、加药系统本工艺所需药剂为聚合硫酸铁（11%）、聚丙烯酰胺阴离子（PAM)和磁粉。设计投加量如下:药剂名称聚铁PAM阴离子磁粉投加量（mg/l)2501253.1聚铁投加系统该系统由卸料泵2台、35m药剂储罐2座、加药泵4台和电控系统组成。药剂投加系统采用变频控制，可根据进水流量、出水水质、絮凝效果实时控制计量泵流量，并上传至中控室实现远程监控。3.2 PAM阴离子投加系统PAM阴离子采用干粉现场配置，设置PAM自动配药机1套，配套4台螺杆加药泵,计量泵流量由自控系统根据进水流量自动调节。3。3 磁粉磁粉为袋装投加，每袋20公斤，通过人工进行投加。4 、污泥及磁粉回收系统该系统包括污泥回流泵、污泥输送泵、磁粉分离机和电控系统组成.其中污泥回流泵4台,每组2台,为1备1用;污泥输送泵2台，1备1用；磁分离机2台，每组各1台，安装剪切机2台。5、配电及自控系统该系统装机容量169kw,运行功率91.4kw。配套PLC控制系统，可用于控制混凝系统的自动运行，并根据检测信号自动控制药剂投加量.PLC控制系统留有远程通讯接口，并与污水处理厂中控室联网,实现了远程监控运行。其配套仪表有：进水流量计、剩余污泥流量、回流污泥流量、在线浊度仪检测、加药泵运行频率及加药量、药剂储罐液位监测、搅拌机运行频率等。五、运行经济指标该项目自2013年投产运行至今，运行工况良好。1、药耗：药剂名称聚铁PAM阴离子磁粉平均投加量(mg/l）4501.2672、药耗分析:2.1 聚铁:实际投加量比设计聚铁投加量250mg/l多200mg/l,原因是磁沉淀工艺前端为芬顿工艺，该工艺主要去除COD,但由于运行成本高(约1.3元/m），县政府一直不同意使用。因此，当二沉池出水大于50mg/l时，广饶厂一直用磁沉淀工艺来去除COD,从而造成聚铁用量比设计值要多。2。2 PAM阴离子：药耗基本符合设计标准。2。3 磁粉：实际投加量比设计投加量5mg/l多12mg/l,原因同聚铁一样，皆因为进一步去除COD增加了磁粉用量。但磁粉成本并未超出设计运行成本0。01元/m,实际为0。00945元/m。2、出水指标指 标SSTPCOD进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率平均值(mg/l)14。281.2791。11。430。0596。566。0644.6232。5从上表分析，该工艺对SS、TP有很高的去除率，完全达到设计要求.另外,对COD也有30左右的去除率 ，当二沉池出水COD在65mg/l左右时可以不通过芬顿工艺直接通过磁沉淀工艺去除COD。3、运行成本该工艺主要直接运行成本为药剂费、电费和维修费，以2016年为例，其运行费用构成如下：3.1 药剂费药剂名称聚铁PAM阴离子磁粉成本合计单耗(mg/l）单价(元/吨)成本（元/m）单耗（mg/l）单价（元/吨）成本（元/m)单耗(mg/l)单价(元/吨）成本(元/m)元/m平均值4852200。1071。05125000。0137。313800。010.133.2 电费运行功率为76.2kw，若按80效率运行，则电成本为:91。4 kw24h80%0。08024元/kwh5。39万m/天=0。0026元/m3.3维修费本年度共产生维修费10。5万元,处理污水1967。79万m，折合维修成本0.0053元/m。3。4 直接运行费合计0。13元/m+0.0026元/m+0.0053元/m=0。138元/m六、工艺优缺点1、优点：1。1工艺表面负荷可达15m/h以上，具有优良的沉淀效果，出水SS5mg/L,浊度1。0NTU，TP0.5mg/L；1。2 极短的混凝与沉淀时间，总计20分钟左右；1.3 由于系统内部具有5g/L的磁粉，因此耐受流量及固体负荷冲击；1.4 水力条件要求简单,与常规混凝沉淀相同；1.5 磁粉损耗很低，磁粉回收率为99%以上，折合费用0。01元/吨水；1。6 占地面积小，设计7。5万m/天规模占地约300；1。7 操作简单,运行稳定。2、缺点：2.1 管道、阀门、泵类必须耐腐蚀和耐磨损材质,特别是污泥回流泵叶轮、通道内衬胶处理；2.2 维修费较高,特别是污泥回流泵叶轮更换费用较高,每个约1。2万元，每年更换一次，4个近5万元；2。3 絮凝效果受进水PH影响严重，当PH7时，絮凝效果不好,PH6时基本不絮凝，造成澄清池瞬间浮泥，严重影响出水水质。七、总结 通过这几年运行,该工艺对SS、TP去除效果很好,对COD也有25左右的去除率,在出水达标方面发挥了重要作用。该工艺占地面积小、处理水量大、运行成本低，非常适合用地紧张的污水厂新建、改建或提标改造，因此，建议推广使用。