CN115140884A - 一种用于污废水处理的高速反应系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于污废水处理的高速反应系统及方法，使用磁粉作为絮凝体的核心进行沉降，利用磁粉密度较大较容易沉降的原理，并同时在助凝剂和混凝剂的协助下，将污废水中的悬浮物进行沉积网捕，使其快速形成密度较大的矾花从而进行沉淀。而作为絮凝核心的磁粉在后续的污泥分离室、旋流分离器和磁分离设备进行回收至第一反应室进行重复利用，完成对磁种的回收；改善了传统混凝、絮凝沉淀处理设备占地面积较大，水力停留时间较长的缺点，通过将机械搅拌澄清池作为主体设备，额外配套磁分离设备，减少了转动设备的使用，并方便使用和运输，且本设备处理效率较高，单位面积产水量较大，出水的处理效果比较稳定，适用于大、中型水厂的预处理使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于污废水处理的高速反应系统及方法，属于污废水预处理技术领域。
背景技术
随着社会的发展，人民的生活水平提高，各类污废水的产量也逐年增多。据统计，目前全国年排污量约为350亿立方米，但是其中得到利用的水资源仅占15%左右，有很大一部分水体没有得到有效处理就排入环境水体，对河道以及相关水渠水源造成严重污染，污染了城市的水体并破坏生态环境。而在我国城市污水的处理能力中，中小城镇对污水的处理能力都要明显低于全国平均水平，城市污水处理能力增长相对缓慢，对污废水的处理效果较差，处理效率较低，再加上很多老城区的排水官网老化，导致了全国水环境的持续恶化，由此很大程度上制约了城市的进一步发展。
我国的污废水处理技术比较落后，长期以来，大多数城市的污废水处理技术均是沿用国外近年来的工艺路线以及处理技术，在钻研国外先进技术的同时针对我国的水体形成了自己的一套处理方式，使得污废水的处理成效有了很大改进，但我国现阶段采用的主要处理技术还与国外相比依然较为落后，大多数污废水处理设施始终存在能耗较高，效率较低，自动化程度不高等一系列缺点。
现阶段，在污废水处理行业中主要应用的处理技术有沉淀、混凝沉淀等，其中沉淀主要依靠重力作用，将污废水中含有的一些重金属通过自然沉降去除。混凝沉淀主要原理是依靠添加混凝剂，通过向水中投加混凝剂，使得污废水中的胶体和悬浮物聚成絮凝体，因混凝剂为电解质，可以在污废水中形成胶团并可以与废水中的胶体物质产生电中和现象，从而形成沉降效果。在混凝沉淀中不仅可以去除废水中粒径较小的悬浮物颗粒，而且还可以去除污废水中的色度、油类，微生物以及一些有机物等，其主要利用的也是重力沉降原理。
相较于以上对污废水进行净化的技术，主要的缺点还是其占地面积很大，并且水力停留时间较长，产出污泥的低泥含水率较高，此污泥必须通过污泥浓缩装置进行脱水进行干燥，同时进行絮凝沉淀的沉淀池体积对场地和池体容积要求较大，不适合场地较小的地方进行处理。
为了解决现有技术中占地面积较大，并且水力停留时间较长的缺点，市场中已有相关高速沉淀设备的制造。其中较为典型的是微砂高速沉淀池，其原理是使用不断循环的微砂和各种化学药剂同时进行反应，从而强化絮体吸附效果，使得废水中的胶体和细微悬浮物聚成絮凝体。通过在水中投加混凝剂、使水中的悬浮物及胶体颗粒脱稳，然后投加高分子助凝剂和密度较大的微砂载体颗粒，经过脱稳后的杂质颗粒以及载体为絮核，在高分子链的架桥吸附作用以及微砂颗粒的沉积网捕作用，快速生成密度较大的矾花，在斜管沉淀池高效的分离作用下，大幅度缩短沉降时间，提高处理效果。底部泥沙回流并通过旋流分离器高效分离，微砂回收至系统进行重复利用，此种高速反应器是以微砂作为絮凝体的核心，但微砂密度为2.65g/cm3，而磁粉的密度则较大为5.18g/cm3，若将磁粉作为高速反应器的絮凝体，势必会将絮凝过程所需时间大大缩短，产生更快捷的絮凝效果。综上所述，亟需一种以磁粉为絮凝体核心的污废水处理的高速反应技术方案。
发明内容
本发明针对现有技术污废水处理领域中絮凝沉淀设备占地面积很大，且水力停留时间较长，效率较低的缺点，提供一种用于污废水处理的高速反应系统及方法，解决现有混凝絮凝设备处理效率不高、占地面积大及普及性较差的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于污废水处理的高速反应系统，包括反应本体，所述反应本体连接有搅拌机构，所述反应本体内部设有第一反应室、第二反应室和污泥分离室；该高速反应系统还包括混凝剂加药装置、助凝剂加药装置、污泥浓缩室、剪切机、旋流分离器和磁粉分离设备；
所述混凝剂加药装置经混凝剂加药管路连接所述第一反应室，混凝剂加药装置用于对原水进水后添加混凝剂；
所述第一反应室连通所述第二反应室，第一反应室用于将原水与数倍原水的活性污泥混合并进行初步反应；所述第二反应室连通所述助凝剂加药装置，助凝剂加药装置用于向初步反应后的产物添加助凝剂，添加助凝剂后的初步反应产物进入第二反应室将污泥和磁粉凝聚成磁性絮凝体；
所述第二反应室连通所述污泥分离室，所述污泥分离室用于将已经形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒进行截留，污泥分离室还用于加大水池过水断面的湿周，减小水力半径；
所述污泥分离室经污泥输送管路连通所述污泥浓缩室，所述污泥浓缩室经污泥输送管路连通所述剪切机，所述剪切机经污泥输送管路连通所述旋流分离器，剪切机将污泥打散分离后进入所述旋流分离器；
所述旋流分离器连通所述磁分离设备及第一反应室，旋流分离器将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室，旋流分离器使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
所述磁分离设备连通所述第一反应室，磁分离设备用于将分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至所述第一反应室进行回收循环利用。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述混凝剂加药装置通过环形配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室；所述搅拌机构具有搅动的叶片使进入第一反应室的原水进行充分混合和初步反应。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述助凝剂加药装置向第二反应室添加高分子阻凝剂，所述高分子阻凝剂通过微磁聚凝作用进入第二反应室进行反应，将污泥和磁粉凝聚成磁性絮体，所述第二反应室内形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述污泥分离室中设有若干预设尺寸的平行斜管，所述污泥分离室通过设置平行斜管去除原水中的分散性颗粒。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述污泥浓缩室和剪切机之间设有污泥回流泵；
所述污泥浓缩室将污泥分离室进入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室排入所述污泥回流泵。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述污泥回流泵用于将污泥浓缩室排入的污泥泵入所述剪切机；所述剪切机中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机打散分离后进入所述旋流分离器。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述旋流分离器中污泥和部分水一起向上移动从旋涡溢流中排入第一反应室并参加下一次的絮凝过程。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述磁分离设备还连接有污泥处理装置，磁分离设备中非磁性的污泥随水流由所述污泥处理装置进行排出。
作为用于污废水处理的高速反应系统的优选方案，所述污泥分离室还用于降低雷诺数Re并减小污水的紊动、促进沉淀。
本发明还提供一种用于污废水处理的高速反应方法，采用上述的用于污废水处理的高速反应系统，包括以下步骤：
将混凝剂在原水进水管处加到管路中，通过配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室进行初步反应；
初步反应阶段，通过第一反应室内部搅拌机构的搅动叶片使混凝剂与原水的混合物进行快速的搅拌以进行充分反应；
二次反应阶段，加入助凝剂提高混凝絮体、高分子聚合物和磁粉之间相互接触的可能性，在第二反应室中通过微磁聚凝作用将污泥与磁粉凝聚成磁性絮体，进而形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒；
分离阶段，将在第二反应室中形成的以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒的污泥通过污泥分离室进行分离，所述污泥分离室内部的平行斜管去除分散性颗粒，此时沉淀处于均匀分布的悬浮状态并在池中形成稳定活性污泥层，通过接触絮凝作用使原水中的悬浮物被活性泥渣层截留，含磁粉泥渣依靠重力下沉；
污泥浓缩回流，通过污泥浓缩室将排入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室排入所述污泥回流泵，所述污泥回流泵将污泥浓缩室排入的污泥泵入所述剪切机，所述剪切机中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机打散分离后进入所述旋流分离器；
旋流分离阶段，旋流分离器将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室，旋流分离器使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
磁分离阶段，通过磁分离设备将旋流分离器排入的污泥进行分离，通过磁鼓的连续旋转将混合液里分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至第一反应器室回收，非磁性的污泥随水流由排泥管排出。
本发明使用磁粉作为絮凝体的核心进行沉降，利用磁粉密度较大较容易沉降的原理，并同时在助凝剂和混凝剂的协助下，将污废水中的悬浮物进行沉积网捕，使其快速形成密度较大的矾花从而进行沉淀。而作为絮凝核心的磁粉在后续的污泥分离室、旋流分离器和磁分离设备进行回收至第一反应室进行重复利用，完成对磁种的回收；
本发明改善了传统混凝、絮凝沉淀处理设备占地面积较大，水力停留时间较长的缺点，通过将机械搅拌澄清池作为主体设备，额外配套磁分离设备，减少了转动设备的使用，并方便使用和运输，且本设备处理效率较高，单位面积产水量较大，出水的处理效果比较稳定；
本发明设备对进水水质，水量以及水温的变化适应性较强、且运行相对稳定，投加药剂量较少，便于进行控制；
本发明设备的进水悬浮物含量小于1000mg/L，通过采用机械刮泥设备后，对较高浊度水（进水悬浮物含量3000mg/L以上）处理也有一定效果；短时间内允许达到3000-5000mg/L；同时适用于大、中型水厂的预处理设备使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例中提供的用于污废水处理的高速反应系统示意图；
图2为本发明实施例中提供的用于污废水处理的高速反应方法流程示意图。
图中，1、反应本体；2、搅拌机构；3、第一反应室；4、第二反应室；5、污泥分离室；6、混凝剂加药装置；7、助凝剂加药装置；8、污泥浓缩室；9、剪切机；10、旋流分离器；11、磁粉分离设备；12、污泥回流泵；13、污泥处理装置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1，提供一种用于污废水处理的高速反应系统，包括反应本体1，所述反应本体1连接有搅拌机构2，所述反应本体1内部设有第一反应室3、第二反应室4和污泥分离室5；该高速反应系统还包括混凝剂加药装置6、助凝剂加药装置7、污泥浓缩室8、剪切机9、旋流分离器10和磁粉分离设备11；
所述混凝剂加药装置6经混凝剂加药管路连接所述第一反应室3，混凝剂加药装置6用于对原水进水后添加混凝剂；
所述第一反应室3连通所述第二反应室4，第一反应室3用于将原水与数倍原水的活性污泥混合并进行初步反应；所述第二反应室4连通所述助凝剂加药装置7，助凝剂加药装置7用于向初步反应后的产物添加助凝剂，添加助凝剂后的初步反应产物进入第二反应室4将污泥和磁粉凝聚成磁性絮凝体；
所述第二反应室4连通所述污泥分离室5，所述污泥分离室5用于将已经形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒进行截留，污泥分离室5还用于加大水池过水断面的湿周，减小水力半径；
所述污泥分离室5经污泥输送管路连通所述污泥浓缩室8，所述污泥浓缩室8经污泥输送管路连通所述剪切机9，所述剪切机9经污泥输送管路连通所述旋流分离器10，剪切机9将污泥打散分离后进入所述旋流分离器10；
所述旋流分离器10连通所述磁分离设备及第一反应室3，旋流分离器10将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室3，旋流分离器10使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
所述磁分离设备连通所述第一反应室3，磁分离设备用于将分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至所述第一反应室3进行回收循环利用。
本实施例中，所述混凝剂加药装置6通过环形配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室3；所述搅拌机构2具有搅动的叶片使进入第一反应室3的原水进行充分混合和初步反应。所述助凝剂加药装置7向第二反应室4添加高分子阻凝剂，所述高分子阻凝剂通过微磁聚凝作用进入第二反应室4进行反应，将污泥和磁粉凝聚成磁性絮体，所述第二反应室4内形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒。
本实施例中，所述污泥分离室5中设有若干预设尺寸的平行斜管，所述污泥分离室5通过设置平行斜管去除原水中的分散性颗粒。通过在污泥分离室5内部设置许多直径较小的平行斜管，平行斜管对于分散性颗粒的去除效果更为显著，此时沉淀处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性污泥层，由于接触絮凝作用，原水中的悬浮物便被活性泥渣层截留，含磁粉泥渣依靠重力下沉，减少沉淀时间。
本实施例中，所述污泥浓缩室8和剪切机9之间设有污泥回流泵12；所述污泥浓缩室8将污泥分离室5进入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室8排入所述污泥回流泵12。所述污泥回流泵12用于将污泥浓缩室8排入的污泥泵入所述剪切机9；所述剪切机9中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机9打散分离后进入所述旋流分离器10。
本实施例中，旋流分离器10不含有任何可移动的部件，旋流分离器10将污泥从可再次利用的磁粉中进行回收，旋流分离器10将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室3；旋流分离器10将使较轻的污泥和大部分的水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备。旋流分离器10中污泥和部分水一起向上移动从旋涡溢流中排入第一反应室3并参加下一次的絮凝过程。
本实施例中，所述磁分离设备还连接有污泥处理装置13，磁分离设备中非磁性的污泥随水流由所述污泥处理装置13进行排出。磁分离设备将分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至第一反应器室进行回收，磁分离设备可使磁粉进行循环利用，非磁性的污泥随水流由所述污泥处理装置13进行排出。
本实施例中，所述污泥分离室5还用于降低雷诺数Re并减小污水的紊动、促进沉淀。污泥分离室5可在同样流速的情况下大大降低雷诺数Re，并减小水的紊动，促进沉淀。
参见图2，本发明还提供一种用于污废水处理的高速反应方法，采用上述的用于污废水处理的高速反应系统，包括以下步骤：
S1、将混凝剂在原水进水管处加到管路中，通过配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室3进行初步反应；
S2、初步反应阶段，通过第一反应室3内部搅拌机构2的搅动叶片使混凝剂与原水的混合物进行快速的搅拌以进行充分反应；
S3、二次反应阶段，加入助凝剂提高混凝絮体、高分子聚合物和磁粉之间相互接触的可能性，在第二反应室4中通过微磁聚凝作用将污泥与磁粉凝聚成磁性絮体，进而形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒；
S4、分离阶段，将在第二反应室4中形成的以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒的污泥通过污泥分离室5进行分离，所述污泥分离室5内部的平行斜管去除分散性颗粒，此时沉淀处于均匀分布的悬浮状态并在池中形成稳定活性污泥层，通过接触絮凝作用使原水中的悬浮物被活性泥渣层截留，含磁粉泥渣依靠重力下沉；
S5、污泥浓缩回流，通过污泥浓缩室8将排入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室8排入所述污泥回流泵12，所述污泥回流泵12将污泥浓缩室8排入的污泥泵入所述剪切机9，所述剪切机9中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机9打散分离后进入所述旋流分离器10；
S6、旋流分离阶段，旋流分离器10将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室3，旋流分离器10使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
S7、磁分离阶段，通过磁分离设备将旋流分离器10排入的污泥进行分离，通过磁鼓的连续旋转将混合液里分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至第一反应器室回收，非磁性的污泥随水流由排泥管排出。
本实施例中，混凝剂加药管路是将混凝剂在进入第一反应室3之前先被注射到原水进水管，通过环形配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室3。混凝剂为高分子物质,在水中起着吸附架桥作用,而使水中微粒相互黏成较大颗粒,然后用沉淀的方法去除胶体物质。
具体的，第一反应室3是将混凝剂与原水混合初步进行反应的场所，所述第一反应室3中有不断搅动的搅拌机构2，将原水与回流的活性泥渣层充分的进行混合，进行初步的反应。
具体的，助凝剂加药装置7通过在所述第二反应室4中添加助凝剂，加入高分子助凝剂提高混凝固体与高分子聚合物和磁粉之间相互接触的可能性。第二反应室4中，在助凝剂的作用下磁粉与污泥发生微磁凝聚作用，将污泥与磁粉凝聚成磁性絮体，从而形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒。
具体的，污泥分离室5将来自第二反应室4以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒进行分离，此时沉淀处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性污泥层，原水通过活性泥渣层时，由于接触絮凝作用，原水中的悬浮物便被活性泥渣层截留，同时由于过水断面突然扩大，流速急速降低，含磁粉泥渣依靠重力下沉，达到分离的作用。污泥分离室5内含平行斜管，在污泥分离室5增加平行斜管后，可以使颗粒沉淀距离缩短，减少沉淀时间，还可以加大水池过水断面的湿周，减小水力半径，在同样的水平流速时，可以大大降低雷诺数Re（一般小于50），从而减少水的紊动，促进沉淀。
本实施例中，污泥浓缩室8将分离室中进入的污泥进行浓缩，将水分排出，较干污泥被污泥回流泵12从反应本体1的底部抽出输送至剪切机9。剪切机9将污泥在高速搅拌的切割叶片下分散为磁性絮体，磁粉和污泥被打散分离后进入旋流分离流器。旋流分离器10通过离心力原理将污泥从可再使用的磁粉中分离出来，旋流分离器10是不含任何移动的部件，被回收的磁粉从旋流分离器10下溢被排出在应用于第一反应室3。比较轻的污泥和大部分的水一起向上移动从旋涡溢流中排出，经旋流分离器10出来的磁性污泥通过管道进入所述磁分离设备。
具体的，磁分离设备将磁粉被吸附在经磁路设计的磁鼓上，磁鼓连续旋转，将从混合液里分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至所述第一反应器室回收，可以继续回用参与下一次的絮凝过程，达到循环利用的目的，非磁性的污泥随水流由排泥管排出，此过程完成磁种的回收。
本发明使用磁粉作为絮凝体的核心进行沉降，利用磁粉密度较大较容易沉降的原理，并同时在助凝剂和混凝剂的协助下，将污废水中的悬浮物进行沉积网捕，使其快速形成密度较大的矾花从而进行沉淀。而作为絮凝核心的磁粉在后续的污泥分离室5、旋流分离器10和磁分离设备进行回收至第一反应室3进行重复利用，完成对磁种的回收；本发明改善了传统混凝、絮凝沉淀处理设备占地面积较大，水力停留时间较长的缺点，通过将机械搅拌澄清池作为主体设备，额外配套磁分离设备，减少了转动设备的使用，并方便使用和运输，且本设备处理效率较高，单位面积产水量较大，出水的处理效果比较稳定；本发明设备对进水水质，水量以及水温的变化适应性较强、且运行相对稳定，投加药剂量较少，便于进行控制；本发明设备的进水悬浮物含量小于1000mg/L，通过采用机械刮泥设备后，对较高浊度水（进水悬浮物含量3000mg/L以上）处理也有一定效果；短时间内允许达到3000-5000mg/L；同时适用于大、中型水厂的预处理设备使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于污废水处理的高速反应系统，包括反应本体（1），所述反应本体（1）连接有搅拌机构（2），其特征在于，所述反应本体（1）内部设有第一反应室（3）、第二反应室（4）和污泥分离室（5）；该高速反应系统还包括混凝剂加药装置（6）、助凝剂加药装置（7）、污泥浓缩室（8）、剪切机（9）、旋流分离器（10）和磁粉分离设备（11）；
所述混凝剂加药装置（6）经混凝剂加药管路连接所述第一反应室（3），混凝剂加药装置（6）用于对原水进水后添加混凝剂；
所述第一反应室（3）连通所述第二反应室（4），第一反应室（3）用于将原水与数倍原水的活性污泥混合并进行初步反应；所述第二反应室（4）连通所述助凝剂加药装置（7），助凝剂加药装置（7）用于向初步反应后的产物添加助凝剂，添加助凝剂后的初步反应产物进入第二反应室（4）将污泥和磁粉凝聚成磁性絮凝体；
所述第二反应室（4）连通所述污泥分离室（5），所述污泥分离室（5）用于将已经形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒进行截留，污泥分离室（5）还用于加大水池过水断面的湿周，减小水力半径；
所述污泥分离室（5）经污泥输送管路连通所述污泥浓缩室（8），所述污泥浓缩室（8）经污泥输送管路连通所述剪切机（9），所述剪切机（9）经污泥输送管路连通所述旋流分离器（10），剪切机（9）将污泥打散分离后进入所述旋流分离器（10）；
所述旋流分离器（10）连通所述磁分离设备及第一反应室（3），旋流分离器（10）将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室（3），旋流分离器（10）使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
所述磁分离设备连通所述第一反应室（3），磁分离设备用于将分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至所述第一反应室（3）进行回收循环利用。
2.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述混凝剂加药装置（6）通过环形配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室（3）；所述搅拌机构（2）具有搅动的叶片使进入第一反应室（3）的原水进行充分混合和初步反应。
3.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述助凝剂加药装置（7）向第二反应室（4）添加高分子阻凝剂，所述高分子阻凝剂通过微磁聚凝作用进入第二反应室（4）进行反应，将污泥和磁粉凝聚成磁性絮体，所述第二反应室（4）内形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述污泥分离室（5）中设有若干预设尺寸的平行斜管，所述污泥分离室（5）通过设置平行斜管去除原水中的分散性颗粒。
5.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述污泥浓缩室（8）和剪切机（9）之间设有污泥回流泵（12）；
所述污泥浓缩室（8）将污泥分离室（5）进入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室（8）排入所述污泥回流泵（12）。
6.根据权利要求5所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述污泥回流泵（12）用于将污泥浓缩室（8）排入的污泥泵入所述剪切机（9）；所述剪切机（9）中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机（9）打散分离后进入所述旋流分离器（10）。
7.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述旋流分离器（10）中污泥和部分水一起向上移动从旋涡溢流中排入第一反应室（3）并参加下一次的絮凝过程。
8.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述磁分离设备还连接有污泥处理装置（13），磁分离设备中非磁性的污泥随水流由所述污泥处理装置（13）进行排出。
9.根据权利要求1所述的一种用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，所述污泥分离室（5）还用于降低雷诺数Re并减小污水的紊动、促进沉淀。
10.一种用于污废水处理的高速反应方法，采用如权利要求1至9任一项所述的用于污废水处理的高速反应系统，其特征在于，包括以下步骤：
将混凝剂在原水进水管处加到管路中，通过配水三角槽下面的缝隙流入第一反应室（3）进行初步反应；
初步反应阶段，通过第一反应室（3）内部搅拌机构（2）的搅动叶片使混凝剂与原水的混合物进行快速的搅拌以进行充分反应；
二次反应阶段，加入助凝剂提高混凝絮体、高分子聚合物和磁粉之间相互接触的可能性，在第二反应室（4）中通过微磁聚凝作用将污泥与磁粉凝聚成磁性絮体，进而形成以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒；
分离阶段，将在第二反应室（4）中形成的以磁粉为絮凝体核心的良好矾花颗粒的污泥通过污泥分离室（5）进行分离，所述污泥分离室（5）内部的平行斜管去除分散性颗粒，此时沉淀处于均匀分布的悬浮状态并在池中形成稳定活性污泥层，通过接触絮凝作用使原水中的悬浮物被活性泥渣层截留，含磁粉泥渣依靠重力下沉；
污泥浓缩回流，通过污泥浓缩室（8）将排入的污泥进行浓缩，除循环流动的泥渣，另一部分泥渣通过所述污泥浓缩室（8）排入所述污泥回流泵（12），所述污泥回流泵（12）将污泥浓缩室（8）排入的污泥泵入所述剪切机（9），所述剪切机（9）中的切割叶片在预设搅拌速度下形成分散的磁性絮体，磁粉和污泥被所述剪切机（9）打散分离后进入所述旋流分离器（10）；
旋流分离阶段，旋流分离器（10）将下溢出来的磁粉通过磁粉输送管道排入所述第一反应室（3），旋流分离器（10）使污泥和部分水通过旋涡溢流进入所述磁分离设备；
磁分离阶段，通过磁分离设备将旋流分离器（10）排入的污泥进行分离，通过磁鼓的连续旋转将混合液里分选出来的磁粉通过刮板阻隔掉落至第一反应器室回收，非磁性的污泥随水流由排泥管排出。
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