申请日2010.07.30
公开(公告)日2011.05.04
IPC分类号C02F1/48; C02F1/58; C02F1/56
摘要
本实用新公开了一种磁絮凝强化除磷反应器，属于污水处理领域。该系统包括用于使污水和混凝剂、磁粉充分混合，然后进行沉淀使得泥水分离的反应池(2)，反应池(2)中安装有投药使用的投药管(6)、污水排入的进水管(1)、便于污水与混凝剂和磁粉充分混合的搅拌装置(5)、污水处理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管(4)，排泥管(4)的末端安装有设有用于捕获与分离沉淀的磁性聚集体的磁鼓分离装置(7)。本实用新型易于安装施工和已有污水处理厂强化除磷升级改造、费用低，具有基建投资省、运行成本低和剩余污泥产量少的特点。
摘要附图
权利要求书
1.磁絮凝强化污水除磷反应器，其特征在于：该系统包括用于使污水和混凝剂、磁粉充分混合，然后进行沉淀使得泥水分离的反应池(2)，反应池(2)中安装的污水排入的进水管(1)、便于污水与混凝剂和磁粉充分混合的搅拌装置(5)、污水处理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管(4)，排泥管(4)的末端安装有设有用于捕获与分离沉淀的磁性聚集体的磁鼓分离装置(7)。
说明书
磁絮凝强化污水除磷反应器
技术领域
本发明涉及一种磁絮凝强化除磷反应器，属于污水处理领域。
背景技术
近年来，水体富营养化污染事故在我国在在我国频繁发生，磷是富营养化的主要元素，为此国家出台了更为严格的污水排放标准。2003年7月1日开始执行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定，城镇污水处理厂总磷(以P计)一级A排放标准为：0.5mg/L，一级B排放标准为：1.0mg/L。除磷方法很多，常用的有化学沉淀法、吸附法、微生物法和水生生物法等等。生物除磷条件比较苛刻，处理效果不佳，大多采用化学沉淀法，其中磷酸盐沉淀与水分离需要很长的沉淀时间，使得沉淀设施占地面积很大，对于规模比较大处理工程(如城市污水处理厂)及其土地昂贵的地方，就存在较大困难。然而，磁处理技术不但除磷效果显著，而且工艺设施占地面积很小，明显缩短了沉淀分离时间，当已建成的污水处理厂进行深度除磷改造时，磁技术具有明显的优势。
目前，磁技术工程在我国的应用研究不是很多，还没有足够的科技成果支撑工程应用，没有形成适合我国国情的水处理工程应用技术体系，更没有示范工程可以参考，科技成果的支撑不足影响了磁技术的推广应用。因此迫切需要开展磁絮凝强化除磷控制装置、工艺技术的研究，为水体污染控制领域提供实用、高效、节能、省地的新技术。
磁技术从上世纪70～80年代被国内外专家学者开始研究以来，在电镀废水、含酚废水、湖水、食品发酵废水、含油废水、钢铁废水和厨房污水处理方面取得相当的成果，对于重金属、油类、极细悬浮物，特别是病原微生物、细菌、藻类、磷酸盐等去除有相当好的效果，有的已应用于实际废水处理。经过20多年的发展，磁技术已囊括磁分离、磁回收、磁生物等多个技术分支。磁技术的处理对象已从处理磁性污染物废水扩大到处理非磁性污染物废水，并逐步扩展到水环境污染治理的各个领域，形成了较完整的工艺技术及磁技术理论体系。磁种的引入使混凝工艺的分离速度较常用的斜管沉降法提高10～50倍，可极大地提高污水处理效能并大大减少占地，易于实现自动化控制及移动式设备，在给排水及废水处理等领域均有诱人的发展前途。
磁絮凝就是利用外加磁加载物的作用增强絮凝以达到高效沉降和过滤的目的，其原理是向污水中投加少量混凝剂、磁种等与污染物絮凝结合成一体，然后通过高效沉淀或者磁过滤将水中的污染物去除，磁种通过磁鼓分离器回收循环使用。
目前磁分离技术应用于废水处理有三种方法：直接磁分离法、间接磁分离法和微生物-磁分离法。利用磁技术处理废水主要利用污染物的凝聚性和对污染物的加种性。凝聚性是指具有铁磁性或顺磁性的污染物，在磁场作用下由于磁力作用凝聚成表面直径增大的粒子而后 除去。加种性是指借助于外加磁性种子以增强弱顺磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分离法除去;或借助外加微生物来吸附废水中顺磁性离子，再用磁分离法除去离子态顺磁性污染物。
发明内容
为了给水体污染控制领域提供实用、高效、节能、省地的新技术，本实用新型提出了一种磁絮凝强化污水除磷反应器，其能够有效地去除废水中的对其他分离方法难以除去的极细悬浮物及低浓度的废水具有很强的分离能力。
磁絮凝强化污水除磷反应器，该系统包括用于使污水和混凝剂、磁粉充分混合，然后进行沉淀使得泥水分离的反应池2，反应池2中安装有投药使用的投药管6、污水排入的进水管1、便于污水与混凝剂和磁粉充分混合的搅拌装置5、污水处理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管4，排泥管4的末端安装有设有磁场的用于捕获与分离沉淀的磁性聚集体的磁鼓分离装置7。
根据权利要求1所述的磁絮凝强化污水除凝反应器，污水原水经过进水管1流入反应池2，与反应池2中的磁种、混凝剂、助凝剂反应并沉淀，净化后的污水经出水管3排出，沉淀下的污泥经排泥管4进入磁鼓分离器7，分离后的磁种材料重新导入到反应池中循环利用，污泥再进行后续的污泥处置。
该反应器除了具有传统化学混凝法一些共性特点，比如良好的去除浊度、色度以及水中的磷酸盐等一系列的优点，而且还有以下几个特点：
1)高效性。由于外加磁种的加入，使得污泥或者污泥与磁种的凝聚体能够以更快的速度沉降进而被去除，所以该技术相对于传统混凝工艺，处理废水速度更快、相同时间内处理能力更大，且不受自然温度的影响，对其他分离方法难以除去的极细悬浮物及低浓度的废水具有很强的分离能力。可见，本磁絮凝强化污水除凝反应器在污水处理领域有着传统工艺不可比拟的高效性。
2)节能性 相对于传统水处理工艺的主要消耗-用于曝气的电能消耗，磁技术的耗电量仅相当于其用电量的5%左右。当生产达到一定规模后(4万立方米/日)后，利用高梯度磁分离还能节省比普通磁分离更多的消耗在磁体上的电能。虽然磁种费用是该技术不可避免的一项开支，但磁种可重复使用，其周期损耗不到1%。而且目前可开发利用的磁种品种繁多，其中有许多的价格低廉，储量丰富，并且易于收集。
3)省地性
由于磁分离技术在水处理中的高效性，使其在相同时间内处理的污水量大于传统的水处理工艺，所以可以使用相对更小的水处理单元进行处理。
磁分离设备，容易实现自动化;工作高度可靠，维修量适中;占地少，以普通快滤池为 例，磁絮凝强化污水除凝反应器占地面积仅为其1/6，土建量也很少，可以大大缩短建设周期。
另外，磁技术应用于水处理工艺中，还有一个可取之处，就是净水装置不但可以小型化，还可以灵活化，可以最大程度的发挥其省地的优势。例如，一套每小时可净水8立方米左右，磁体过水断面直径为20厘米的高磁处理流程，一辆解放牌汽车即可全部装下。这种处理车，车走家搬，极便于为野外作业的流动单位，远离城市给水管网的散居单位或井水污染的农村乡镇等巡回提供引用水。
4)易于安装施工和已有污水处理厂强化除磷升级改造、费用低。流态为间歇式，也可以2套以上组合形成连续出水。本反应器具有基建投资省、运行成本低和剩余污泥产量少的特点。