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1、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
2、(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
3、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
4、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 m3 /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5-6 万 m3 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 11m 3/m2 h,最大水力负荷 15 m3/m2 h。
5、 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)250 1-2 5 3.1 聚铁投加系统 该系统由卸料泵 2 台、35m3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
6、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
7、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)450 1.2 6-7 2、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/m3) ,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。
8、 2.3 磁粉:实际投加量比设计投加量5mg/l 多 1-2mg/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/m3,实际为 0.00945 元/m3。 2、出水指标 指 标 SS TP COD 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) 14.28 1.27 91.1% 1.43 0.05 96.5% 66.06 44.62 32.5% 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
9、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 /m3) 单耗 (mg/l) 单价 (元/吨 ) 成本(元 /m3) 单耗 (mg/l) 单价 (元/ 吨) 成本(元 /m3) 元/m3 平均 值 485 220 0.107 1.05 12500 0.013 7.3 1380 0.01 0.13 3.2 电费 运行功率为 76.2kw ,若按 80%效率运行,则电成本为: 91.4
10、kw 24h 80% 0.08024 元/kwh 5.39 万 m3 /天=0.0026 元/m3 3.3 维修费 本年度共产生维修费10.5 万元,处理污水 1967.79 万 m3, 折合 维修成本 0.0053 元/m3。 3.4 直接运行费合计 0.13 元/m3 +0.0026 元/m3 +0.0053 元/m3=0.138 元/m3 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 SS 5mg/L,浊度 1.0NTU ,TP 0.5mg/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
11、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 m3 /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 PH 7 时, 絮凝效果不好, PH 6 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。 您好,欢迎您阅读我的文章,本WORD文档可编辑修改,也可以直接打印。阅读过后,希望您提出保贵的意见或建议。阅读和学习是一种非常好的习惯,坚持下去,让我们共同进步。
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