1、適用范圍或應用領域
適用于需要沉淀分離的各種場合,因沉降速度快,占地面積小的突出優點,適用于新建工程,特別適用于現有設施的升級改造:用于去除TP、SS、重金屬、濁度、藻類等,可廣泛應用于:①城市供水澄清分離,去除SS、色度,除藻,軟化;②城鎮污水預處理、深度處理及回用處理;③各類工業及園區污水的預處理及回用處理;④河道、湖泊、景觀水的治理,雨水處理、應急處理等。
2、技術簡介
磁混凝沉淀技術是在普通的混凝沉淀工藝中加入磁介質,使磁介質與絮凝體有效地結合,在沉淀池中絮體和磁介質一起更快速沉淀。其原理是根據物質本身所具有的磁敏感性或外加磁性材料,借助磁場作用對水中膠體、分散顆粒等污染物質進行分離或去除。磁混凝工藝是將磁分離技術與絮凝技術聯合用于水處理,磁介質的加入強化絮凝效果,結合絮凝劑的特性而形成的磁性絮體,能夠更加快速的沉降。
3、技術原理
磁介質混凝沉淀技術是在普通的混凝沉淀工藝中加入磁介質,使磁介質與絮凝體有效地結合,在沉淀池中絮體和磁介質一起快速沉淀。其原理是根據物質本身所具有的磁敏感性或外加磁性材料,借助磁場作用對水中膠體、分散顆粒等污染物質進行分離或去除。磁混凝工藝是將磁分離技術與絮凝技術聯合用于水處理,磁介質的加入強化絮凝效果,結合絮凝劑的特性而形成的磁性絮體,能夠更加快速的沉降。
磁混凝工藝有污泥回流及磁分離回收設施,沉淀之后的磁介質和絮體一部分回流到反應池循環使用,節約了混凝劑用量,同時也增大了反應池污泥濃度;另一部分則通過磁分離機將磁介質從污泥中分離出來,污泥進入污泥處理單元,磁介質回到反應池循環使用,使得磁介質損耗率降低。磁混凝沉淀工藝流程圖如圖1所示。
圖1 磁混凝沉淀工藝流程圖
4、主要技術指標
1、絮體濃度可達常規過程的20倍;
2、占地面積僅為常規沉淀池的1/2-1/10;
3、優異的去除TP、SS、藻類、 COD、有毒重金屬的能力;
4、在最優情況下,出水TP為0.005mg/L,SS為0.8 mg/L,濁度小于1NTU,油類、藻類去除率高達99%,重金屬去除率高達99.7%;
5、出水清澈透亮,優于一級排放標準。
5、技術特點
(1)占地面積小,50000噸/天的系統占地約為500m2,為常規工藝的1/2,甚至更低;
(2)運行費用低,智能化控制,日常維護簡單,與普通混凝沉淀工藝相比,能節省20%—30%的藥劑投加量;
(3)水力停留時間短,表面負荷高達20-40 m3/( m2·h),沉降速度在40m/h以上,系統水力停留時間小于20min;
(4)建設周期短,高效的設備集成,可模塊化;
(5)抗沖擊負荷能力強,系統內部有較高的磁介質及絮體含量,且加藥量及污泥回流量可隨來水情況而調節,因此在高水量或高污染負荷情況下依然可以穩定運行;
(6)磁介質回收率高,磁介質99%以上的回收率,損耗折合費用約為0.006元/噸水,減少了運行成本。
6、技術優勢
磁混凝沉淀技術及裝備已廣泛運用于需要沉淀分離的各種場合,得到專家的廣泛認可。京源環保通過多年磁混凝沉淀技術的工藝、材料和裝備的開發,充分驗證了磁混凝沉淀工藝及裝備的在不同處理水量、不同行業、不同水質等各種工況的適應性,形成了具有自主知識產權的成套磁混凝沉淀技術及裝備,特點如下:
(1)多年研發、施工及運行經驗,《磁介質混凝沉淀污水處理技術規程》的起草和制定者之一,《水處理用磁介質技術要求》標準起草人,《磁混凝水處理裝置》標準制定者之一,引領行業健康有序發展;
(2)安全高效經濟節能的整體工藝設計,為客戶節約成本,確保系統的高效穩定運行,總處理成本低于0.1元/噸水;
(3)解絮機獨特的流道及槳葉設計,充分保證解絮效果,為后續磁泥分離及磁介質的回收奠定良好的條件;
(4)磁分離機獨特的永磁磁體滾筒、回收流道及波紋磁感應輥設計,充分保證磁介質回收率超過99%;
(4)磁介質連續自動精確投加及智能化自動控制系統 ,大幅減輕操作人員勞動強度,可遠程運維,在疫情時代,也可應付自若;
(5)與清華蘇州環境創新研究院合作,研究將磁混凝沉淀技術用于飲用水行業,填補國內飲用水行業應用的空白;
(6)與中科院合作,建成了全國唯一的磁介質自動化生產線,不僅生產設備,還同步提供高品質的專用磁介質;
(7)京源環保的磁介質混凝沉淀成套設備已被工信部列入《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄(2020版)》
京源環保擁有工程設計環境工程專項(水污染防治工程)甲級、環保工程專業承包一級、電子與智能化工程專業承包二級等資格,依托本身在磁介質混凝沉淀技術積累和工程業績,可為客戶提供技術咨詢、工程設計、項目建設、裝置調試和托管運營等一攬子服務。
7、設備組成
表1 主要設備組成
序號 | 系統名稱 | 說明 | |
1 | 混合池 | 含攪拌機 | |
2 | 磁加載池 | 含攪拌機 | |
3 | 絮凝池 | 含攪拌機 | |
4 | 沉淀池 | 含刮泥機、斜管及支撐架、集水槽、出水槽等設備 | |
5 | 剩余污泥系統 | 變頻剩余污泥泵、流量計等 | |
6 | 回流污泥系統 | 變頻回流污泥泵、流量計等 | |
7 | 磁介質分離回收系統 | 由解絮機及磁分離機組成,其作用是將剩余污泥通過解絮機進行解絮,再通過分離機將污泥和磁介質分離,分離后的磁介質回到磁介質加載池 | |
8 | 剩余污泥收集系統 | 每組磁分離器處理完后的剩余污泥通過剩余污泥排放管排至污泥儲池。 | |
9 | 管道、管件、閥門 | - | |
10 | 檢測控制單元 | 檢測儀表和控制系統等,檢測儀表宜包括懸浮固體測定儀、流量計、總磷測定儀等,控制單元宜包括電氣控制柜(MCC)等配電設備和可編程邏輯控制器(PLC)等控制設備 |
8、技術要求
(1)使用環境溫度:-10℃~50℃;
(2)公用工程:循環水、工藝用水、動力電根據設備規模而定;
9、工程案例
(1)河南偃師污水處理廠擴建提標改造項目
位置:偃師污水處理廠
背景情況:處理水量由4萬噸/天擴容到6萬噸/天,且出水標準提高到準Ⅳ類,現有絮凝沉淀池無法滿足處理水量和處理效果的實際需求,在原有絮凝池體上進行磁混凝改造。
建設時間:2021年9月建成投產 建設規模: 6萬噸/天
處理對象:市政污水 圖2 偃師污水處理廠擴建提標改造項目(6萬噸/天)
圖2 偃師污水處理廠擴建提標改造項目(6萬噸/天)
改造前后效果對比
(2)響水華清污水處理有限公司日處理35000噸/天污水處理項目磁混凝沉淀技改項目
位置:響水縣沿海經濟開發區港電大道北側
背景情況:出水標準由一級B提高到一級A,現有氣浮池無法滿足處理水量和處理效果的實際需求,在原有氣浮池基礎上進行磁混凝改造。
建設時間:2021年6月建成投產
建設規模: 3.6萬噸/天
處理對象:造紙廢水
(3)JY-SMC(超導)磁介質混凝一體化水處理裝備(用于飲用水)
位置:南通市洪港水廠
試驗目的: 1)驗證(超導)磁混凝沉淀耦合納濾技術裝備用于飲用水處理的可行性; 2)取得國家衛生行政主管部門頒發的工藝/設備的涉水許可。
處理對象:長江水源水
圖3 JY-SMC超導磁介質混凝一體化水處理裝備外形及內部照片