CN105776476A - 一种磁混凝水处理装置及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理装置技术领域，尤其是涉及一种磁混凝水处理装置及处理工艺。包括混合池、反应池和沉淀池；所述反应池包括第一反应池、第二反应池、第三反应池和第四反应池；所述混合池与所述第一反应池相连，所述第一反应池通过底部过水的方式与所述第二反应池相连接，所述第二反应池通过水堰的方式与所述第三反应池相连接，所述第三反应池通过顶部过水的方式与所述第四反应池相连接，所述第四反应池通过水堰的方式与所述沉淀池相连接，在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离。本发明通过第二反应池的设置和上下交替进水的方式，提高了沉淀速度，节省了占地空间。

Description

一种磁混凝水处理装置及处理工艺

技术领域

本发明涉及水处理装置技术领域，尤其是涉及一种磁混凝水处理装置及处理工艺。

背景技术

近年来，随着我国城市化水平的不断提高和水环境污染的加剧，城市供水正面临着保量保质的双重挑战，随之而来的是城市供水设施的扩建和工艺改造。扩建和改造意味着更多的用地和更高效的水处理工艺，对于中小水量的市政或工业水的深度处理，如中小城镇污水、石油、化工、造纸、皮革、印染、食品、淀粉的工业废水或工业园区污水等，新建水处理设施或升级改造的建设周期较长，影响项目建设或工业主体正常运行，而且在建设面积上比较紧张，对耕地资源日趋宝贵的我国而言，新型紧凑高效水处理工艺的开发显然迫在眉睫。

混凝沉淀工艺是目前供水中必不可少的水处理环节，通过加入絮凝剂使得磁性物质沉淀絮凝沉降，但传统的沉淀工艺停留时间较长，反应速度慢、效率低，虽然能够除去废水中的磁性物质，但是不利于后续所得磁性物质的利用，且处理不彻底，这还使得该工艺段在工厂中占用了很大比例的用地。

发明内容

本发明的目的在于提供的磁混凝水处理装置及处理工艺，以解决现有技术中存在的速度慢、效率低的技术问题。

本发明提供的磁混凝水处理装置，包括混合池、反应池和沉淀池；

所述反应池包括第一反应池、第二反应池、第三反应池和第四反应池；

所述混合池与所述第一反应池相连，通过混合池的设置能够保持污水成分均匀、浓度一致；

所述第一反应池与所述第二反应池底部相连接，第二反应池的设置能够增加第一反应池内部污水停留时间，使污水与PFS反应，使矾花保持稳定；

所述第二反应池与所述第三反应池相连接，使污水在第二反应池中继续发生絮凝反应，同时第三反应池中加入磁粉，形成微小磁粉即为晶核，能够大大提高矾花的比重；

所述第三反应池底部与所述第四反应池相连接，在第四反应池中加入助凝剂PAM后，使矾花的体积进一步增大；

所述沉淀池与所述第四反应池相连接，在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离；

所述第一反应池与PFS(聚合硫酸铁)容器相连接，所述第三反应池与磁粉容器相连接，所述第四反应池与PAM(聚丙烯酰胺)容器相连接，能够不间断的给反应池提供反应物质；

该磁混凝水处理装置通过快速混合池的设置，能够保持污水成分均匀、浓度一致，有利于提高反应效果，而且由于增加了与第一反应池顶部相连的第二反应池，大大增加了第一反应池内部的污水停留时间，使污水与PFS反应，延长絮凝时间，保证矾花处于稳定状态，而且通过上下交替进水，最终提高沉淀速度。

进一步地，所述第一反应池通过底部过水的方式与所述第二反应池相连接，即所述第一反应池顶部与所述第二反应池底部相连接，在增加第一反应池内部污水的停留时间，使矾花保持稳定的同时，还能够节省占地空间。

进一步地，所述第二反应池通过水堰的方式与所述第三反应池相连接，延长絮凝反应时间。

进一步地，所述第三反应池通过顶部过水的方式与所述第四反应池相连接，即所述第三反应池底部与所述第四反应池顶部相连接，能够提高沉淀的速度。

进一步地，所述第四反应池通过水堰的方式与所述沉淀池相连接，磁性矾花在沉淀池中迅速沉降，最终实现固液分离，排出达标水。

进一步地，所述沉淀池与所述第三反应池之间设置有磁粉回收装置，能够将分离后的磁粉回收后加入到第三反应池。

进一步地，所述沉淀池与所述第三反应池之间还设置有污泥回收管路，能够回收沉淀池中未分解完全的污泥。

本发明还提供一种基于所述磁混凝水处理装置的处理工艺，包括以下步骤：

(1)污水混合：污水进入混合池后，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在190-210r/min之间，污水停留时间在1min-2min之间，利于了PFS的水解和PAM的伸展性；

(2)反应过程：步骤(1)中的污水流入第一反应池，并向第一反应池加入PFS，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在140-160r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间，同时加入PFS，使污水与PFS反应，使矾花保持稳定，该阶段称为凝聚阶段，形成较小的矾花；

第一反应池中流出的污水流入第二反应池，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在140-160r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间，增加污水的停留时间，保证矾花初始形成时形态稳定；

第二反应池中流出的污水流入第三反应池，并向第三反应池加入磁粉，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在90-110r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间，称为深度絮凝阶段，在矾花体积较大时，减小搅拌速度，防止打破矾花，磁粉的加入使得矾花更加紧实；

第三反应池中流出的污水流入第四反应池，并向第四反应池加入PAM，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在70-90r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间，称为完全絮凝阶段，随着PAM的加入，絮凝程度达到最大化，减小搅拌速度，防止打破矾花；

(3)沉淀过程：步骤(2)中的污水混合物流入到沉淀池中，停留时间在8min-10min之间，在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离，排出达标水；同时还通过磁粉回收装置将磁粉回收后加入到第三反应池。

进一步地，所述混合池内部设置有pH调节器，通过pH调节器调节使进水pH值保持在7-9之间。

进一步地，所述PFS的加入量为200mg/L-300mg/L，所述磁粉的加入量为7mg/L-12mg/L，PAM的加入量为0.6mg/L-1.1mg/L。

本发明的有益效果为：

本发明提供的磁混凝水处理装置通过快速混合池的设置，能够保持污水成分均匀、浓度一致，有利于提高反应效果，而且由于增加了与第一反应池顶部相连的第二反应池，通过底部过水的方式大大增加了第一反应池内部的污水停留时间，使污水与PFS反应，延长絮凝时间，保证矾花处于稳定状态，而且第三反应池通过顶部过水的方式与第四反应池相连接，通过上下交替进水，提高沉淀速度，而且还能够节省占地空间；在达到一级A出水标准的前提下，PFS的投加量减少20％，磁粉投加量减少30％，处理成本也进一步降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的磁混凝水处理装置的结构示意图；

附图标记：

1-混合池；2-PFS容器；3-第四反应池；

4-PAM容器；5-沉淀池；6-污泥回收管路；

7-磁粉回收装置；8-第三反应池；9-磁粉容器；

10-第二反应池；11-第一反应池。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

图1为本发明实施例提供的磁混凝水处理装置的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的磁混凝水处理装置，包括混合池1、反应池和沉淀池5；

反应池包括第一反应池11、第二反应池10、第三反应池8和第四反应池3；

混合池1与第一反应池11相连，通过混合池1的设置能够保持污水成分均匀、浓度一致；

第一反应池11通过底部过水的方式与第二反应池10相连接，即第一反应池11顶部与第二反应池10底部相连接，第二反应池10的设置能够增加第一反应池11内部污水停留时间，使污水与PFS反应，使矾花保持稳定的同时，还能够节省占地空间；

第二反应池10通过水堰的方式与第三反应池8相连接，使污水在第二反应池10中继续发生絮凝反应，同时第三反应池8中加入磁粉，形成微小磁粉即为晶核，能够大大提高矾花的比重；

第三反应池8通过顶部过水的方式与第四反应池3相连接，即第三反应池8底部与第四反应池3顶部相连接，在第四反应池3中加入助凝剂PAM后，使矾花的体积进一步增大；

第四反应池3通过水堰的方式与沉淀池5相连接，在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离，排出达标水；

第一反应池11的与连接有PFS容器2相连接，第三反应池8与磁粉容器9相连接，第四反应池3与PAM容器4相连接，能够不间断的给反应池提供反应物质。

本实施例的可选方案中，沉淀池5与第三反应池8之间设置有磁粉回收装置7；

其中，磁粉回收装置7内部设置有磁分离器，污泥经磁分离器分离处理后得到回收磁粉，回收的磁粉直接进入第三反应池8。

本实施例的可选方案中，第二反应池10设置在第一反应池11上方，进水方式为向上进水，第三反应池8设置在第四反应池3上方，进水方式为向下进水；四个反应池的设置方式节省了占地空间，同时由于改变了进水的位置，采用上下交替进水，在第一反应池11中提高污水停留时间，在第三反应池8中反应后的污水又可快速流出，因此，在促进絮凝的同时，还能够提高反应速度。

本实施例的可选方案中，沉淀池5与第三反应池8之间还设置有污泥回收管路6，污泥回收管路6用于将沉淀池5中的污泥回流至第三反应池8，能够进一步的利用污泥中的PFS、PAM和磁粉的用量，进而减少絮凝的运行成本。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的磁混凝水处理装置通过快速混合池1的设置，能够保持污水成分均匀、浓度一致，有利于提高反应效果，而且由于增加了与第一反应池11顶部相连的第二反应池10，大大增加了第一反应池11内部的污水停留时间，使污水与PFS反应，延长絮凝时间，保证矾花处于稳定状态，而且通过上下交替进水，提高沉淀速度，而且还能够节省占地空间。

实施例2

本发明还提供的磁混凝水处理装置的处理工艺，包括以下步骤：

(1)污水混合：污水进入混合池1后，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置为200r/min，污水停留时间为1.5min，保证污水的成分均匀、浓度一致，还通过pH调节器调节，使进水的pH值为8，利于PFS的水解和PAM的伸展性；

(2)反应过程：步骤(1)中的污水流入第一反应池11，并向第一反应池11中加入PFS，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置为150r/min，污水停留时间为2.5min，同时加入PFS，使污水与PFS反应，使矾花保持稳定，该阶段称为凝聚阶段，形成较小的矾花；

第一反应池11中流出的污水流入第二反应池10，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置为150r/min，污水停留时间为2.5min，增加污水的停留时间，保证矾花初始形成时形态稳定；

第二反应池10中流出的污水流入第三反应池8，并向第二反应池10中加入磁粉，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置为100r/min，污水停留时间为2.5min，称为深度絮凝阶段，在矾花体积较大时，减小搅拌速度，防止打破矾花，磁粉的加入使得矾花更加紧实；

第三反应池8中流出的污水流入第四反应池3，并向第三反应池8中加入PAM，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置为80r/min，污水停留时间为2.5min，称为完全絮凝阶段，随着PAM的加入，絮凝程度达到最大化，减小搅拌速度，防止打破矾花；

(3)沉淀过程：步骤(2)中的污水混合物流入到沉淀池5中，停留时间为9min，同时在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离，排出达标水；同时还通过磁粉回收装置7将磁粉回收后加入到第三反应池8。

本实施例的可选方案中，PFS的加入量为200mg/L-300mg/L，磁粉的加入量为7mg/L-12mg/L，PAM的加入量为0.6mg/L-1.1mg/L。

本实施例的可选方案中，PFS的加入量为240mg/L，磁粉的加入量为8mg/L，PAM的加入量为0.7mg/L，在减少投入量的同时，还能够提高反应速度和COD的去除率。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的磁混凝水处理装置5的工艺，能够保持污水成分均匀、浓度一致，有利于提高反应效果，而且由于增加了与第一反应池11顶部相连的第二反应池10，大大增加了第一反应池11内部的污水停留时间，使污水与PFS反应，延长絮凝时间，保证矾花处于稳定状态，而且通过上下交替进水，提高沉淀速度，而且还能够节省占地空间；在减少PFS、磁粉和PAM的投加量的同时，还能提高COD的去除率。

实施例3

混凝沉淀工艺稳定运行期间对水源水处理效果

该发明工艺稳定运行后出水的相关指标如表所示。总体而言，混凝沉淀工艺出水水质较好，能够达到国家要求的指标出水，在减少PFS、磁粉和PAM的投加量的同时，还能提高COD的去除率，在达到一级A出水标准的前提下，PFS的投加量减少20％，磁粉投加量减少30％，处理成本也进一步降低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种磁混凝水处理装置，其特征在于，包括混合池、反应池和沉淀池；

所述反应池包括第一反应池、第二反应池、第三反应池和第四反应池；

所述混合池与所述第一反应池相连，所述第一反应池与所述第二反应池底部相连接，所述第二反应池与所述第三反应池相连接，所述第三反应池底部与所述第四反应池相连接；

所述沉淀池与所述第四反应池相连接；

所述第一反应池与PFS容器相连接，所述第三反应池与磁粉容器相连接，所述第四反应池与PAM容器相连接。

2.根据权利要求1所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述第一反应池通过底部过水的方式与所述第二反应池相连接，即所述第一反应池顶部与所述第二反应池底部相连接。

3.根据权利要求1所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述第二反应池通过水堰的方式与所述第三反应池相连接。

4.根据权利要求1所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述第三反应池通过顶部过水的方式与所述第四反应池相连接，即所述第三反应池底部与所述第四反应池顶部相连接。

5.根据权利要求1所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述第四反应池通过水堰的方式与所述沉淀池相连接。

6.根据权利要求1所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述沉淀池与所述第三反应池之间设置有磁粉回收装置。

7.根据权利要求1或6所述的磁混凝水处理装置，其特征在于，所述沉淀池与所述第三反应池之间还设置有污泥回收管路。

8.一种基于权利要求1-7所述的磁混凝水处理装置的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)污水混合：污水进入混合池后，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在190-210r/min之间，污水停留时间在1min-2min之间；

(2)反应过程：步骤(1)中的污水流入第一反应池，并向第一反应池中加入PFS，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在140-160r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间，

第一反应池中流出的污水流入第二反应池，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在140-160r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间；

第二反应池中流出的污水流入第三反应池，并向第三反应池中加入磁粉，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在90-110r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间；

第三反应池中流出的污水流入第四反应池，并向第四反应池中加入PAM，通过搅拌装置搅拌，搅拌装置的转速设置在70-90r/min之间，污水停留时间在2min-3min之间；

(3)沉淀过程：步骤(2)中的污水混合物流入到沉淀池中，停留时间在8min-10min之间，在外加磁场的作用下，磁性矾花迅速沉降，实现固液分离。

9.根据权利要求8所述的磁混凝水处理装置的处理工艺，其特征在于，所述混合池内部设置有pH调节器，通过pH调节器调节使进水pH值保持在7-9之间。

10.根据权利要求8所述的磁混凝水处理装置的处理工艺，其特征在于，所述PFS的加入量为200mg/L-300mg/L，所述磁粉的加入量为7mg/L-12mg/L，PAM的加入量为0.6mg/L-1.1mg/L。