浅谈磁混凝工艺在污水处理中的应用

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 5.2~5.3,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:

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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

11m3/m2• h,最大水力负荷15 m3/m2• h。

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:

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:

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。

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

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注右的去除率，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

运行功率为76.2kw，若按80%效率运行，贝S电成本为:

91.4 kw x 24h x 80%< 0.08024 元/kwh —5.39 万n3/ 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v 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v 0.01元/ 吨水；

1.6占地面积小，设计7.5万n3/天规模占地约300川；

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，