公布日：2023.05.12
申请日：2023.02.07
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N
摘要
本发明提供了一种基于磁介质混凝的污水处理系统及方法，属于磁介质混凝技术领域。所述系统包括沿着污水处理流向依次包括经管道连通的预处理区、提升泵区、深度处理区和过滤区；深度处理区包括混凝反应池、澄清池、污泥回流装置、磁粉回收装置，混凝反应池由快混池、磁混池、絮凝池和自动加药设备组成，澄清池底部通过三通分流管分别经污泥回流装置及磁粉回收装置与磁混池连通；预处理区的出水端经提升泵区与快混池连通，澄清池的出水端与过滤区连通；自动加药设备具有独立设置的PAC加料器、PFS加料器和PAM加料器，依次与快混池、磁混池和絮凝池的加药口连通。通过本申请可实现污水处理后水质的进一步提标，且能进一步降低污水处理成本及处理时效。
权利要求书
1.一种基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，沿着污水处理流向依次包括经管道连通的预处理区、提升泵区、深度处理区和过滤区；所述深度处理区包括：混凝反应池，用于污水的磁介质混凝技术处理；澄清池，用于磁介质混凝技术处理后污水中污泥与清水的分离；污泥回流装置，用于所述澄清池沉淀的部分污泥进行回流再利用；磁粉回收装置，用于所述澄清池沉淀的剩余污泥中所含磁粉回收的再利用；其中，所述混凝反应池由快混池、磁混池、絮凝池和自动加药设备组成，所述澄清池底部通过三通分流管分别经所述污泥回流装置及所述磁粉回收装置与所述磁混池连通；所述预处理区的出水端经所述提升泵区与所述快混池连通，所述澄清池的出水端与所述过滤区连通；所述快混池、所述磁混池和所述絮凝池均具有搅拌设备，且搅拌设备的桨叶直径依次减少；所述自动加药设备具有独立设置的PAC加料器、PFS加料器和PAM加料器，依次与所述快混池、所述磁混池和所述絮凝池的加药口连通。
2.根据权利要求1所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括曝气式反冲洗装置，所述曝气式反冲洗装置包括穿孔曝气管和鼓风机，所述穿孔曝气管位于所述三通分流管，所述气源与所述穿孔曝气管连通以提供气源。
3.根据权利要求1所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述磁粉回收装置包括动力泵、高剪机、磁分离器及磁粉回收器；所述澄清池沉淀的剩余污泥通过所述三通分流管依次流经所述污泥泵、所述高剪机进入所述磁分离器使得磁粉被分离且呈自由状态，自由状态的磁粉经所述磁粉回收器重新进入所述磁混池再利用。
4.根据权利要求3所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述污泥回流装置包括回流泵；所述回流泵与所述动力泵均采用防堵塞污泥泵，且所述回流泵的进料端设置有破碎器。
5.根据权利要求1所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述PFS加料器中所加的磁性混凝剂采用化学复合工艺制备而成；其中，所述化学复合工艺制备条件具体为微米级Fe3O4磁粉与PAC混凝剂在加入氧化剂NaClO3、Al:Fe＝1:9、P:Fe＝0.15、OH:Fe＝0.4。
6.根据权利要求1所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述预处理区沿着污水处理流向依次包括具有两级格栅的栅渣处理池、旋流沉沙池和AAO生化池，其中所述两级格栅的栅距沿着污水处理流向依次减少；所述AAO生化池中的沉淀污泥采用回流再利用处理。
7.根据权利要求6所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述AAO生化池与所述提升泵区之间设有沉淀池，所述沉淀池依次与储泥池及污水脱水机连通；所述AAO生化池的预处理水经所述沉淀池进行二次沉淀，在泵的作用下，二次沉淀污泥依次流经所述储泥池及所述污水脱水机处理后外运。
8.根据权利要求7所述的基于磁介质混凝的污水处理系统，其特征在于，所述提升泵区包括提升管和设于所述提升管底部的气体提升器及水射流提升器，所述提升管从所述沉淀池的与所述布水器等高位置引出并通过接入所述混凝反应池。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的基于磁介质混凝的污水处理系统的污水处理方法，其特征在于，所述污水处理方法包括：污水输入预处理区以使将污水中的大部分的栅渣、沉沙及含磷氮硫组分进行清除；经所述预处理区处理后的污水通过提升泵区进入混凝反应池以使将污水提升至所述混凝反应池，并将污水中的絮体进行提升及打散；通过自动加药设备分别向进入所述混凝反应池对应区域的污水自动添加PAC、PFS及PAM，同时启动搅拌设备针对加药后的所述混凝反应池对应区域的污水进行搅拌以使磁粉与污泥形成紧实絮体进入澄清池；带有紧实絮体的污水进入所述澄清池进行静置以使污水中的紧实絮体与清水的分离，清水进入过滤区进行精过滤处理后使用；紧实絮体的部分通过污泥回流装置处理后进入磁混池以使污泥回流再利用，剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用。
10.根据权利要求9所述的基于磁介质混凝的污水处理方法，其特征在于，所述剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用的步骤包括：剩余部分的紧实絮体通过高剪机的流道及旋转产生的剪切力分离呈磁粉及污泥，使得紧实絮体中的磁粉呈自由状态，再通过高于5000高斯的磁场强度将磁粉吸出至所述磁混池重新利用；污泥从所述高剪机的底部移出外运。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污水处理系统及方法，通过针对污水进行预处理及深处理相结合处理方式，实现水质的进一步提标，且能进一步降低污水处理成本及处理时效。
一方面，该发明提供了一种基于磁介质混凝的污水处理系统，沿着污水处理流向依次包括经管道连通的预处理区、提升泵区、深度处理区和过滤区；所述深度处理区包括：
混凝反应池，用于污水的磁介质混凝技术处理；
澄清池，用于磁介质混凝技术处理后污水中污泥与清水的分离；
污泥回流装置，用于所述澄清池沉淀的部分污泥进行回流再利用；
磁粉回收装置，用于所述澄清池沉淀的剩余污泥中所含磁粉回收的再利用；
其中，所述混凝反应池由快混池、磁混池、絮凝池和自动加药设备组成，所述澄清池底部通过三通分流管分别经所述污泥回流装置及所述磁粉回收装置与所述磁混池连通；所述预处理区的出水端经所述提升泵区与所述快混池连通，所述澄清池的出水端与所述过滤区连通；所述快混池、所述磁混池和所述絮凝池均具有搅拌设备，且搅拌设备的桨叶直径依次减少；所述自动加药设备具有独立设置的PAC加料器、PFS加料器和PAM加料器，依次与所述快混池、所述磁混池和所述絮凝池的加药口连通。
相比现有技术，本发明的有益效果为：污水通过预处理区的格栅、旋流及生化处理去除大部分的栅渣、沉沙及含磷氮硫组分；通过提升泵区将生化处理后带有絮体的污水进行提升及打散进入混凝反应池；通过自动加药设备分别向进入混凝反应池对应区域的污水自动添加PAC、PFS及PAM，同时启动搅拌设备进行搅拌以使磁粉与污泥形成紧实絮体进入澄清池；带有紧实絮体的污水进入澄清池进行静置以使污水中的紧实絮体与清水的分离；紧实絮体的部分通过污泥回流装置处理后进入磁混池以使污泥回流再利用，剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用。通过上述装置可实现污水处理后水质的进一步提标，且能进一步降低污水处理成本及处理时效。
较佳地，所述污水处理系统还包括曝气式反冲洗装置，所述曝气式反冲洗装置包括穿孔曝气管和鼓风机，所述穿孔曝气管位于所述三通分流管，所述气源与所述穿孔曝气管连通以提供气源。
较佳地，所述磁粉回收装置包括动力泵、高剪机、磁分离器及磁粉回收器；所述澄清池沉淀的剩余污泥通过所述三通分流管依次流经所述污泥泵、所述高剪机进入所述磁分离器使得磁粉被分离且呈自由状态，自由状态的磁粉经所述磁粉回收器重新进入所述磁混池再利用。
较佳地，所述污泥回流装置包括回流泵；所述回流泵与所述动力泵均采用防堵塞污泥泵，且所述回流泵的进料端设置有破碎器。
较佳地，所述PFS加料器中所加的磁性混凝剂采用化学复合工艺制备而成；其中，所述化学复合工艺制备条件具体为微米级Fe3O4磁粉与PAC混凝剂在加入氧化剂NaClO3、Al:Fe＝1:9、P:Fe＝0.15、OH:Fe＝0.4。
较佳地，所述预处理区沿着污水处理流向依次包括具有两级格栅的栅渣处理池、旋流沉沙池和AAO生化池，其中所述两级格栅的栅距沿着污水处理流向依次减少；所述AAO生化池中的沉淀污泥采用回流再利用处理。
较佳地，所述AAO生化池与所述提升泵区之间设有沉淀池，所述沉淀池依次与储泥池及污水脱水机连通；所述AAO生化池的预处理水经所述沉淀池进行二次沉淀，在泵的作用下，二次沉淀污泥依次流经所述储泥池及所述污水脱水机处理后外运。
较佳地，所述提升泵区包括提升管和设于所述提升管底部的气体提升器及水射流提升器，所述提升管从所述沉淀池的与所述布水器等高位置引出并通过接入所述混凝反应池。
另一方面，该发明提供了一种基于磁介质混凝的污水处理方法，其包括：
污水输入预处理区以使将污水中的大部分的栅渣、沉沙及含磷氮硫组分进行清除；
经所述预处理区处理后的污水通过提升泵区进入混凝反应池以使将污水提升至所述混凝反应池，并将污水中的絮体进行提升及打散；
通过自动加药设备分别向进入所述混凝反应池对应区域的污水自动添加PAC、PFS及PAM，同时启动搅拌设备针对加药后的所述混凝反应池对应区域的污水进行搅拌以使磁粉与污泥形成紧实絮体进入澄清池；
带有紧实絮体的污水进入所述澄清池进行静置以使污水中的紧实絮体与清水的分离，清水进入过滤区进行精过滤处理后使用；
紧实絮体的部分通过污泥回流装置处理后进入磁混池以使污泥回流再利用，剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用。
相比现有技术，本发明的有益效果为：污水进入预处理区的格栅、旋流及生化处理去除大部分的栅渣、沉沙及含磷氮硫组分；通过提升泵区将生化处理后带有絮体的污水进行提升及打散进入混凝反应池；通过自动加药设备分别向进入混凝反应池对应区域的污水自动添加PAC、PFS及PAM，同时启动搅拌设备进行搅拌以使磁粉与污泥形成紧实絮体进入澄清池；带有紧实絮体的污水进入澄清池进行静置以使污水中的紧实絮体与清水的分离；紧实絮体的部分通过污泥回流装置处理后进入磁混池以使污泥回流再利用，剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用。通过上述步骤可实现污水处理后水质的进一步提标，且能进一步降低污水处理成本及处理时效。
较佳地，所述剩余部分通过磁粉回收装置处理后进入磁混池以使磁粉回收再利用的步骤包括：
剩余部分的紧实絮体通过高剪机的流道及旋转产生的剪切力分离呈磁粉及污泥，使得紧实絮体中的磁粉呈自由状态，再通过高于5000高斯的磁场强度将磁粉吸出至所述磁混池重新利用；污泥从所述高剪机的底部移出外运。
（发明人：刘遇瑶;何友文;王先勇;吴淑芳;修魏;朱少伟）