CN220165994U

CN220165994U - 一种生物磁分离系统

Info

Publication number: CN220165994U
Application number: CN202320936546.2U
Authority: CN
Inventors: 姜安平; 白利云; 左青
Original assignee: Beijing Huayuan Biqing Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Huayuan Biqing Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2023-04-24
Publication date: 2023-12-12
Anticipated expiration: 2033-04-24

Abstract

本实用新型公开了一种生物磁分离系统，涉及污水处理技术领域，包括依次连接的预处理装置、生化处理装置、磁混凝反应装置和沉淀装置；沉淀装置的污泥输送至磁分离装置；磁分离装置设有回流污泥出口、磁种回收出口和剩余污泥出口；回流污泥出口与生化处理装置连通；磁种回收出口与磁混凝反应装置连通；磁混凝反应装置还连接有助凝剂加药装置。该生化磁分离系统，通过污泥回流使系统内维持较高的微生物浓度，提高了生化处理装置对污染物的整体去除率，达到等同MBR或添加生物填料的效果，提高了装置的处理效果和处理能力。在生化处理的基础上还起到了常规混凝沉淀的作用，保证了生化处理装置良好的出水水质大大简化了工艺流程。

Description

一种生物磁分离系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体是一种生物磁分离系统。

背景技术

随着社会的发展，对污水处理的要求越来越高；为了进一步提高污水处理的效果，相关技术中公开了一种污水脱氮除磷的装置和方法，该装置包括有负载生物磁种的生物反应器、磁分离器、稀土磁盘分离设备、加药装置等；该方法将污水置于投放有负载生物磁种和/或磁性菌胶团的生物反应器中进行生物反应处理，然后获得的混合液送入磁分离器进行一次分离，再在分离后的液体中投加混凝剂反应并进入稀土磁盘分离设备中进行二次分离，分离后形成的磁性活性污泥回流到生物反应器中，出水作为标准排放水排放。该方法采用生物反应与加药磁分离相结合的工艺，因而，投资及运行成本相较膜生物反应器低，且分离效率高，能耗低，脱氮、除磷、SS、COD和BOD的效果好，占地面积小。但是，该实用新型将磁种投加至生物反应器，反应器出水混合液全部需进行磁分离，且需进行两级磁分离，工艺复杂且投资高。生物反应器含磁种，由于搅拌力度、反应死区、水中细小杂质的粘附等增加了磁种的损耗，运行费用高。

因此，本实用新型提供了一种生物磁分离系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生物磁分离系统，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

本实用新型还提供了上述生物磁分离系统的使用方法。

具体如下，本实用新型第一方面提供了一种生物磁分离系统，包括依次连接的预处理装置、生化处理装置、磁混凝反应装置和沉淀装置；

所述沉淀装置的污泥输送至磁分离装置；

所述磁分离装置设有回流污泥出口、磁种回收出口和剩余污泥出口；

所述回流污泥出口与所述生化处理装置连通；

所述磁种回收出口与所述磁混凝反应装置连通；

所述磁混凝反应装置还连接有助凝剂加药装置。

根据本实用新型生物磁分离系统技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

本实用新型的生物磁分离系统通过将生物处理装置与磁混凝反应装置相结合，通过磁混凝反应装置将污水中的磁性絮体进行吸附并进行高效的泥水分离，从而达到净水的效果；同时采用磁分离装置将污泥和磁种进行分离，实现磁种的回收；并将部分污泥回流至生化处理装置，从而使生化处理装置内维持较高的微生物浓度，提高了生化处理装置对污染物的整体去除率，保证了生化处理装置良好的出水水质，同时保证生化处理装置对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。为了强化磁分离效果，在生化处理装置前设超细格栅预处理以去除污水中细小的颗粒污染物，减少磁种的损失。

本实用新型中的磁混凝装置不仅起到常规混凝沉淀的作用，且起到了类似膜分离的作用。由于本实用新型中采用磁混凝沉淀装置，在磁混凝反应装置投加磁种及助凝剂并经絮凝、吸引、附着、电荷吸附、架桥、网捕等步骤，将生化处理装置中活性污泥、微小悬浮物、胶体和细菌等不溶性物质与磁种有效结合，形成高密度絮凝体，高密度磁性絮体在沉淀装置实现快速泥水分离。泥水分离效果好，且分离污泥浓度高、微生物含量高。解决了传统活性污泥法污水处理装置+二沉装置占地面积大、沉淀污泥含水率高的问题。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置为独立单位。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置可设置在生化处理装置的末端；即将磁混凝反应装置与生化处理装置合建。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置可设置在沉淀池的前端；即将磁混凝反应装置与沉淀池合建。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置中设有搅拌装置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述搅拌装置为机械搅拌、空气搅拌和水力搅拌中的一种。

根据本实用新型的一些实施方式，所述预处理装置设超细格栅。

超细格栅用于截留污水中的细小颗粒，强化后续磁分离效果，减少磁种的损失。

根据本实用新型的一些实施方式，所述超细格栅包括多个相互连接的格栅单元。

根据本实用新型的一些实施方式，所述的格栅单元包括两个相互平行的纵杆，两个所述纵杆之间使用两个所述的横杆相连接。

根据本实用新型的一些实施方式，所述相邻纵杆之间的距离为1mm～20mm。

根据本实用新型的一些实施方式，所述相邻纵杆之间的距离为1mm～2mm。

根据本实用新型的一些实施方式，所述相邻横杆之间的距离为1mm～20mm。

根据本实用新型的一些实施方式，所述相邻横杆之间的距离为1mm～2mm。

本实用新型通过对横杆与纵杆之间的距离进行控制，若距离过小，则会影响到污水流动，进一步影响到系统的处理效率；若距离过大，则对细小颗粒的截留效果较差，从而影响到后续磁分离的效果。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化处理装置还设置有厌氧区、缺氧区和好氧区。

根据本实用新型的一些实施方式，所述厌氧区设有搅拌器。

根据本实用新型的一些实施方式，所述缺氧区设有搅拌器。

搅拌器用于污泥与水的充分混合。

根据本实用新型的一些实施方式，所述好氧区设有曝气装置。

曝气装置用于好氧区的供氧和泥水混合。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化处理装置设有污泥回流系统。

污泥回流系统用于保持生化处理装置微生物量。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化处理装置的出水端设有出水管。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化处理装置的出水端与所述磁混凝反应装置进水端连接。

生化处理装置中的泥水混合液通过管道或生化处理装置出水口直接进入磁混凝反应装置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁种回收出口通过磁种泵与所述磁混凝装置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置还连接有混凝剂加药装置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述混凝剂加药装置通过加药泵与所述磁混凝反应装置相连通。

根据本实用新型的一些实施方式，所述助凝剂加药装置通过加药泵与所述磁混凝反应装置相连通。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应装置的出料口与所述沉淀装置相连通。

根据本实用新型的一些实施方式，所述沉淀装置用于上清液和污泥的分离。

根据本实用新型的一些实施方式，所述沉淀装置中污泥输送至所述磁分离装置中。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁分离装置用于磁种和污泥的分离。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁分离装置分离的回流污泥通过污泥回流泵输送至所述生化处理装置。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁分离装置分离的剩余污泥通过剩余污泥泵排放。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁分离装置分离的磁种通过磁种泵输送至所述磁混凝反应装置。

本实用新型第二方面公开了上述生物磁分离系统的使用方法，包括以下步骤：

将污水依次经过预处理、生物处理、磁混凝反应和沉淀；

预处理装置设超细格栅，截留污水中的细小颗粒，强化后续磁分离效果，减少磁种的损失。

将沉淀后含磁种污泥进行磁分离，得磁种、回流污泥和剩余污泥。

根据本实用新型的一些实施方式，所述污泥回流比为50％～400％。

根据本实用新型的一些实施方式，所述磁混凝反应的时间为10min～60min。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化处理的时间与MBR工艺基本相同。

根据本实用新型的一些实施方式，所述生化装置MLSS值为10000mg/L～12000mg/L。

根据本实用新型的一些实施方式，所述沉淀装置污泥浓度为15000mg/L～20000mg/L。

根据本实用新型的一些实施方式，所述污水的COD_Cr值为100mg/L～10000mg/L，BOD₅值为50mg/L～5000mg/L，SS值为100mg/L～300mg/L，氨氮30mg/L～2000mg/L，总氮40mg/L～2500mg/L，总磷值为6mg/L～200mg/L。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型公开的污水处理高效磁分离系统对污水处理系统的处理效率及处理效果进行了改进，经预处理装置的超细格栅截留细小颗粒污染物的污水进入生化处理装置，经生化处理装置处理的出水进入磁混凝反应装置中与絮凝剂和磁种反应，经过絮凝、吸引、附着、电荷吸附、架桥、网捕等步骤，将水中的微生物、微小悬浮物、胶体、细菌等不溶性物质与磁种有效结合，最终形成高密度絮体，依靠重力作用在所述沉淀装置实现固液的快速沉淀分离，从而可以高效去除有机物、总磷和SS，可以将出水浊度控制在5NTU以下，可以将出水总磷控制在0.3mg/L以下。在生化处理的基础上还起到了常规混凝沉淀的作用。同时起到了膜分离的作用，沉淀的活性污泥浓度较高，经磁种分离的高浓度活性污泥回流至生物处理装置，可使系统内维持较高的微生物浓度，不但提高了生化处理装置对污染物的整体去除率，保证了生化处理装置良好的出水水质，同时保证生化处理装置对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质，达到等同MBR或添加生物填料的效果，提高了装置的处理效果和处理能力。本实用新型尤其适用于原有污水处理系统的提标改造，在原有污水生化处理系统和二沉池间设磁混凝反应(磁混凝反应装置可设在现有生化处理系统末端，在现有生化处理系统末端隔出分格，搅拌方式采用气搅拌，无需新建磁混凝反应装置)和磁分离回收装置，提高原有生化系统及二沉池的处理负荷(为原来处理负荷的2～3倍)，达到提标改造的目的，解决了传统污水处理系统提标改造难度大、用地紧张的问题。同时设超细格栅作为预处理，截留了污水中的细小颗粒，避免了细小颗粒对磁种的粘附，强化磁分离效果，减少磁种的损失。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例公开的污水处理系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施方式中一种磁混凝反应装置和沉淀装置连接关系示意图。

图3为本实用新型实施方式中另一种磁混凝反应装置和沉淀装置连接关系示意图。

图4为本实用新型实施方式中再一种磁混凝反应装置和沉淀装置连接关系示意图。

附图标记说明：

100、预处理装置；1001、超细格栅；

101、生化处理装置；1011、厌氧区；1012、厌氧区搅拌器；1013、缺氧区；1014、缺氧区搅拌器；1015、好氧区；1016、曝气装置；1017、混合液回流泵；

102、磁混凝反应装置；1021、磁混凝装置搅拌器；

103、沉淀装置；104、磁分离装置；105、剩余污泥泵；106、磁种回收泵；107、污泥回流泵；108、混凝剂加药装置；109、混凝剂加药泵；110、助凝剂加药装置；111、助凝剂加药泵。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例为一种生物磁分离系统，如图1～4所示，包括依次连接预处理装置100、生化处理装置101、磁混凝反应装置102和沉淀装置103；

预处理装置100中设计超细格栅1001；

超细格栅1001包括多个相互连接的格栅单元；

格栅单元包括两个相互平行的纵杆，两个纵杆之间使用两个的横杆相连接；

相邻纵杆之间的距离为1mm或2mm；

相邻横杆之间的距离为1mm或2mm；

生化处理装置101中依次设有厌氧区1011、缺氧区1013和好氧区1015；

厌氧区1011中设有厌氧区搅拌器1012；厌氧区搅拌器1012用于泥水充分混合；

缺氧区1013中设有缺氧区搅拌器1014；缺氧区搅拌器1014用于泥水充分混合；

好氧区1015中设有曝气装置1016；曝气装置1016用于好氧区1015的供氧及泥水混合；

生化处理装置101中还设有混合液回流泵1017，混合液回流泵1017设置于生化处理装置101底部，混合液回流泵1017靠近生化装置101出水口侧；混合液回流泵1017用于反硝化脱氮；

生化处理装置101的出水口与磁混凝反应装置102的进水口相连；

如图1所示，磁混凝反应装置为独立单位；

如图2所示，磁混凝反应装置可设置在沉淀池的前端；即将磁混凝反应装置与沉淀池合建。

如图3所示，磁混凝反应装置可设置在生化处理装置的末端；即将磁混凝反应装置与生化处理装置合建。

如图4所示，生化处理装置、磁混凝反应装置和沉淀池共建。

磁混凝反应装置102搅拌形式可选，可采用气搅拌、机械搅拌和水力搅拌。

如采用机械搅拌的磁混凝反应装置102中设有若干个磁混凝装置搅拌器1021；

磁混凝装置搅拌器1021的数目为2个(用于不需要混凝剂投加的情况)或3个以上；磁混凝装置搅拌器的数目可以设置为2个、4个、6个或3个、6个、9个等数目。

磁混凝反应装置102还设有混凝剂加料口、助凝剂加料口和磁种加料口；

混凝剂加药装置108通过混凝剂加药泵109将混凝剂添加至磁混凝反应装置102中；

混凝剂加药装置为可选，有化学除磷要求时设混凝剂加药装置，没有化学除磷要求时可不设；

助凝剂加药装置110通过助凝剂加药泵111将助凝剂添加至磁混凝反应装置102中；

磁混凝反应装置102中的混凝剂、助凝剂和磁种经过充分混合后形成磁性絮体；

磁混凝反应装置102的出料口通入沉淀装置103；

磁混凝反应装置102中形成的磁性絮体在沉淀装置103中经过絮凝、吸引、附着、电荷吸附、架桥、网捕等作用将磁混凝反应装置102出料中微生物、微小悬浮物、胶体和细菌等不溶性污染物与磁种有效结合，最终形成高密度絮凝体，从而实现优异的沉淀效果；本实施例沉淀后的上清液浊度在5NTU以下，总磷含量在0.3mg/L以下。

沉淀装置103中上清液通过出水口输入到后续操作；

沉淀装置103中含磁种污泥输送至磁分离装置104中进行分离；分离后生成磁种、回流污泥和剩余污泥；

磁分离装置104中形成的磁种通过磁种回收泵106输送至磁混凝反应装置102中；

磁分离装置104中形成的回流污泥通过污泥回流泵107输送至生化处理装置101中；

磁分离装置104中形成的剩余污泥通过剩余污泥泵105输送至生物磁分离系统外。

本实施例中生物磁分离系统中的生化处理装置101可根据污水中污染物去除种类及目的的不同，选择不同的污水处理工艺或污水处理功能区。但该生化处理装置须有污泥回流的需求。经磁分离装置102分离的高浓度污泥回流至生化处理装置101，可使生物磁分离系统内维持较高的微生物浓度，保证高效的污水处理效果。

本实施例中生物磁分离系统不但起到了常规混凝沉淀的作用，且起到类似MBR膜分离的作用。能使生化池污泥浓度提高，达到等同MBR或者添加生物填料的效果，提高了生化装置处理效果和增加了处理能力。

实施例2

本实施例为一种生物磁分离系统的使用方法，由以下步骤组成：

将污水采用实施例1中生物磁分离系统进行处理。

本实施例中污水的COD_Cr值为300～500mg/L左右，BOD₅值为100～300mg/L，SS值为100～300mg/L，氨氮30～50mg/L，总氮55～70mg/L，TP为6～10mg/L。

在生物磁分离系统的处理过程中，由以下步骤组成：

S1、将污水首先进入生化处理装置101进行生化处理，经生化处理的泥水混合液进入磁混凝反应装置102。

S2、在磁混凝反应装置102中投加混凝剂、磁种及助凝剂并经充分混合反应后形成高密度絮凝体；

S3、将高密度絮体在沉淀装置103中进行泥水分离；上清液进行后续处理装置，沉淀的含磁种污泥进入磁分离装置104进行分离处理；经过分离处理后得磁种、回流污泥和剩余污泥；

分离后得到的磁种输送至磁混凝反应装置102；

回流污泥输送至生化处理装置101中；

剩余污泥输送至生化磁分离系统外部。

综上所述，本实用新型提供了一种污水处理的高效生物磁分离系统，包括预处理装置、生化处理装置、磁混凝反应装置、沉淀装置、磁分离回收装置、污泥回流装置、剩余污泥装置、混凝剂加药装置及助凝剂加药装置。预处理装置设超细格栅用于截留污水中的细小颗粒，以强化磁种分析效果，提供磁种回收率，预处理装置出水端与生化处理装置进水端连接，生化处理装置的出水端与磁混凝反应装置进水端连接，经生化处理的污水经磁混凝反应形成磁性絮体后在沉淀装置中进行泥水分离。沉淀装置出水上清液排至后续处理装置。沉淀池污泥经磁分离装置分离后，分离出来的磁种经磁种泵输送至磁混凝反应装置，分离的污泥一部分经污泥回流装置回流至生化处理装置，剩余污泥经剩余污泥装置排出。本实用新型的系统对污染物的去除效果可与MBR或者生化装置添加生物填料达到的去除效果等同。由于回流污泥微生物含量高，可使系统内维持较高的微生物浓度，不但提高了生化处理装置对污染物的整体去除率，保证了生化处理装置良好的出水水质，且提高了生化处理装置的处理能力。同时保证生化处理装置对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。本实用新型的技术方案尤其适用于污水处理厂的提标改造，在原有污水生化处理系统和二沉池间设磁混凝反应(磁混凝反应装置可设在现有生化处理系统末端，在现有生化处理系统末端隔出分格，搅拌方式采用气搅拌，无需新建磁混凝反应装置)和磁分离回收装置，提高原有生化系统及二沉池的处理效果及增加原系统的处理能力(为原来处理能力的2～3倍)，达到提标改造的目的。解决了传统污水处理系统提标改造难度大、用地紧张的问题。该方案还具有良好的去除有机污染物及脱氮除磷效果、泥水分离效果，经泥水分离后，出水市政水COD可达到30mg/L以下，BOD可达到6mg/L以下，总磷可降至0.3mg/L以下，浊度可达到5NTU以下，可省去传统深度处理的混凝沉淀工艺。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种生物磁分离系统，其特征在于，包括依次连接的预处理装置（100）、生化处理装置（101）、磁混凝反应装置（102）和沉淀装置（103）；

所述沉淀装置（103）的污泥输送至磁分离装置（104）；

所述磁分离装置（104）设有回流污泥出口、磁种回收出口和剩余污泥出口；

所述回流污泥出口与所述生化处理装置（101）连通；

所述磁种回收出口与所述磁混凝反应装置（102）连通；

所述磁混凝反应装置（102）还连接有助凝剂加药装置（110）。

2.根据权利要求1所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述预处理装置设超细格栅（1001）。

3.根据权利要求2所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述超细格栅包括多个相互连接的格栅单元；所述的格栅单元包括两个相互平行的纵杆，两个所述纵杆之间使用两个横杆相连接。

4.根据权利要求3所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述相邻纵杆之间的距离为1mm~20mm；所述相邻横杆之间的距离为1mm~20mm。

5.根据权利要求1所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述生化处理装置（101）还设置有厌氧区（1011）、缺氧区（1013）和好氧区（1015）。

6.根据权利要求5所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述好氧区（1015）设有曝气装置。

7.根据权利要求1所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述生化处理装置（101）还设置有污泥回流系统。

8.根据权利要求1所述的生物磁分离系统，其特征在于，所述生化处理装置（101）的出水自流进入所述磁混凝反应装置（102）。