焦点提醒：磁混凝手艺在高效沉淀池革新中的项目利用霍槐槐（青岛洛克环保科技无限公司，青岛 266071） SediMag®磁混凝手艺在高效沉淀池革新中的项目利用 霍槐槐 （青岛洛克环保科技无限公司，青岛266071） 摘要聊城市某污水处置厂设想范围3.5×104m3/d，出水履行一级A尺度。为进一步消减污染物排放量，该污水处置厂进行提标革新，履行准地表水IV类尺度，此中SS限值为5mg/L,TP限值为0.3mg/L。本文引见了磁混凝沉淀池提标革新的首要设想参数，论述了针对高效沉淀池的池体和装备革新办法。原深度处置段为“2组高效沉淀池+纤维转盘滤池”组合工艺，提标完成后由1组磁混凝沉淀池承当3.5×104m3/d范围全数深度处置功能，不变知足新的出水要求。 要害词混凝凝沉淀池；高效沉淀池革新；污水厂提标革新；地表水准IV类； ApplicationofUpgradingHigh-efficiencySedimentationProcessto SediMag®MagneticCoagulation&SedimentationProcess Huo,Huaihuai （QingdaoLow-carbonEnvironmentalTechnologyCo.,Ltd,Qingdao266071) AbstractA35,000m3/dwastewatertreatmentplantinLiaochengCity,whicheffluentLevel1Standardisimplemented.Inordertofurtherreducetheemissionofpollutants,thewastewatertreatmentplanthasbeenupgradedandreconstructedwithClassIVsurfacewaterstandard,whichtheSSlimitis5mg/LandtheTPlimitis0.3mg/L.Thispaperintroducesthemaindesignparametersofthemagneticcoagulationsedimentationtank,anddescribestheimprovementmeasuresforthehigh-efficiencysedimentationtankbodyandequipmentmodification.Theoriginaldeeptreatmentsectioniscombinedby2setsofhigh-efficiencysedimentationtankandfiberrotarydiscfilter.Afterthecompletionofthestandardupgradation,the1groupofmagneticcoagulationsedimentationtankswillundertakeallthedeep-processingfunctionsof35,000m3/d,stablymeetingthenewwatereffluentrequirements. Keywords:magneticsedimentationtank,high-efficiencysedimentationtankupgrading，wastewatertreatmentplantupgradingandconstruction,ClassIVsurfacewaterstandard 聊城市某污水处置厂位在山东省聊城市，一期范围3.5×104m3/d，已在2016年完成扶植投产运转。项目采取“预处置+AAO+二沉池+絮凝沉淀+纤维转盘滤池+接出消毒”处置工艺，絮凝沉淀工艺段采取2组高效沉淀池，出水履行《城镇污水处置厂污染物排放尺度》（GB18918-2002）中的一级A尺度。 项目自2016年投产运转以来，处置结果不变达标。为进一步消减污染物排放量，该污水处置厂在2018年进行提标革新，出水水质履行《地表水情况质量尺度》（GB3838-2002）中IV类尺度。此中SS和TP在深度处置工艺段的设想进出水水质如表1所示，需对深度处置工艺段进行提标革新。 表1深度处置工艺段设想进出水水质表 项目 SS(mg/L) TP(mg/L) 设想进水水质 50 1.5 出水水质要求 5 0.3 去除率 90% 80% 原工艺深度处置段为“高效沉淀池+纤维转盘滤池”组合工艺，用以进一步去除SS和TP。高效沉淀池革新前平面安插如图1所示。高效沉淀池与中心晋升泵房连系，二沉池出水经晋升后别离进入到2组高效沉淀池内。将混凝剂投加至二沉池出水管中，如斯中心晋升泵房统筹混凝反映池的感化，在这个阶段使药剂与进水充实夹杂。后续进入到絮凝反映区和沉淀区，在混凝沉淀的感化下完成污染物的去除。高效沉淀池首要设想参数如表2所示。 表2高效沉淀池首要设想参数 项目 设想参数 处置范围 35000m3/d 1、混凝反映区 操纵轴流泵和水力夹杂 2、絮凝反映区 数目 2格 有用尺寸（单格） 6.5m×6.5m×5.95m 平均逗留时候 20.68min 3、高效沉淀区 数目 2格 直径 11.7m 斜管面积 83.65m2 斜管斜长 1m 斜管间距 80mm 倾斜角度 60° 平均有用概况负荷 8.72m3/(m2·h) 图1高效沉淀池平面安插图 原深度处置工艺段全体运转环境杰出，能够知足《城镇污水处置厂污染物排放尺度》（GB18918-2002）中的一级A尺度。项目革新前深度处置工艺段平均进出水水质如表3所示。原深度处置工艺没法不变达标新的出水要求，需要进一步提高对SS和TP的去除效力。 表3革新前深度处置工艺段平均进出水水质 项目 SS(mg/L) TP(mg/L) 进水水质（平均） 50 1.5 出水水质（平均） 8.6 0.39 去除率（平均） 82.8% 74% 一级A尺度 10 0.5 提标革新水质要求 5 0.3 受污水厂用地限制，本项目不具有新建修建物的前提，应充实操纵现有举措措施。同时，提标革新方案应节流项目投资，并易在实行，节流施工时候。 SediMag®磁混凝沉淀池是在高效沉淀池的道理之上经由过程投加高效可收受接管的磁粉（比重4.8~5.1），使得絮凝体和磁粉进行连系，从而提高絮团的全体比重，来进一步强化全部系统的絮凝结果和沉淀速度，并年夜年夜加强了全部系统污泥的沉淀浓缩效力。系统内增设磁粉加载池来进行磁粉的加载絮凝，并增添磁粉收受接管系统对投入的磁粉进行收受接管轮回利用。SediMag®磁混凝沉淀池的工艺流程如图2所示。 SediMag®磁混凝沉淀池作为更进步前辈的高效沉淀池，其具有比保守高效沉淀池更快的沉淀速度，更小的占地面积、更好的出水结果和更高的残剩污泥浓度等劣势[1]。 图2磁混凝沉淀池工艺流程图 本项目将此中1组高效沉淀池革新为1组SediMag®磁混凝沉淀系统，设想处置范围为3.5×104m3/d。进级完成后，零丁运转SediMag®磁混凝沉淀池，承当全数的深度处置功能。未进级的1组高效沉淀系统和纤维转盘滤池作为应急备用。 4.1磁混凝手艺革新难点 因为磁混凝沉淀池内投加了高比重的磁粉，良多手艺细节和高效沉淀池具有很是年夜的区分，首要有以下几点缘由： 1）易堆积性：磁粉投加后致使絮体密度年夜，易发生堆积和淤积，可能会致使设想不公道的池体内死角、管道乃至泵腔中堆积磁粉，进而使系统运转杂乱。 2）高磨损性：因为磁粉的硬度较年夜，在输送进程中对装备、管道具有高磨损性，易致使系统装备、管道等产生磨损。 是以，在磁混凝沉淀池革新项目中，应在池体设想、装备选型等方面进行针对性的公道设想。 4.2高效沉淀池池体革新方案 本项目在原有高效沉淀池的土建根本长进行革新，不增设新的修建物。应尽可能削减对近况池体的粉碎，公道操纵现有装备，并应连系厂区全体工艺流程进行公道革新。 4.2.1原絮凝反映池革新 原高效沉淀池分为1座2组，本项目革新此中1组。高效沉淀池的絮凝反映池革新应侧重处理以下几个问题： 1）进水管由池底向上垂间接入，易产生磁粉梗塞； 2）导流筒外流速较低，磁粉易堆积； 3）絮凝池至沉淀池的出口区靠水力推流上翻进入沉淀区，含有磁粉的磁性絮团比重较年夜没法顺遂进入沉淀区，会致使磁粉在过流区聚积。 针对以上首要问题，本项目进行了针对性的革新设想： 1）将进水区零丁隔分开，作为进水过渡区，避免磁粉进入进水过渡区引发梗塞的产生； 2）撤除导流筒，包管磁粉在加载区内可以或许获得充实晋升和夹杂。 3）将絮凝反映池和过流区的挡墙撤除，部门过流区作为加载反映池和絮凝反映池的部门空间。絮凝反映池内的搅拌机改成磁混凝公用搅拌机，经机器搅拌絮凝后，将带有磁粉的絮团晋升至沉淀池内。革新示意如图3所示。 图3絮凝区革新示企图 4）另外，在磁混凝沉淀池的排泥系统中，残剩污泥泵将污泥送至池顶的磁分手器进行磁粉收受接管，分手后的残剩污泥经由过程重力排放。在本项目中没法经由过程重力流入厂区近况污泥浓缩池内，因此需要增设污泥暂存池，由暂存池内的污泥泵将污泥输送至污泥浓缩池。 如上所述，本项目需将原絮凝反映区从头划分为进水过渡区、混凝反映池（T1）、加载反映池（T2）、絮凝反映池（T3）、和污泥暂存池5格区域。各分区均采取搭建钢布局的情势在池体内革新，尽可能削减对近况池体的改动。在3.5×104m3/d的处置能力下，各分区的逗留时候和有用容积如表4所示： 表4原絮凝反映区革新首要设想参数 项目 设想参数 处置范围 35000m3/d 1、进水过渡区 有用尺寸 2.5m×3.8m×5.95m 平均逗留时候 2.33min 2、混凝反映池（T1） 有用尺寸 2.7m×2.5m×5.95m 平均逗留时候 1.65min 3、加载反映池（T2） 有用尺寸 3m×3.5m×5.95m 平均逗留时候 2.57min 4、絮凝反映池（T3） 有用尺寸 3.5m×3.5m×5.95m 平均逗留时候 3.00min 5、污泥暂存池 有用尺寸 2.65m×6.5m×5.95m 4.2.2沉淀池革新 沉淀池全体状态杰出，需按3.5×104m3/d处置能力从头核算首要设想参数。 沉淀池有用斜管面积83.65m2，经核算有用概况负荷17.43m3/(m2·h)，可知足磁混凝系统要求。本项目操纵原有沉淀池池体和斜管。 原集水槽共12条，出水堰总长度120m。经核算过堰负荷为3.37L/m·s，堰上水头36mm，知足设想要求；槽内起端水深0.17m，低在集水槽0.4m，知足设想要求，能够利旧。 是以，沉淀池池体根基无革新，充实利旧，首要设想参数如表5所示。 表5沉淀区首要设想参数 项目 设想参数 直径 11.7m 斜管面积 83.65m2 斜管斜长 1m 斜管间距 80mm 倾斜角度 60° 平均有用概况负荷 17.43m3/(m2·h) 4.2.3污泥泵房革新 原有污泥管道从沉淀区污泥斗引出后向上毗连90°弯头进入原螺杆泵。投加磁粉后，这类毗连情势会致使磁粉淤积，梗阻管道。所以泵房必需与沉淀池底部齐平或更低，以保障污泥斗经由过程程度管道间接进入污泥泵。 本项目将原污泥泵的平台下降，使污泥管道程度进入磁混凝系统配套污泥泵。 综上所述，本项目革新了原絮凝反映区和污泥泵房，沉淀池根基保存，革新后SediMag®磁混凝沉淀池平面安插如图4所示。 图4SediMag®磁混凝沉淀池革新平面图 4.3首要装备革新方案 因为磁混凝手艺加载了磁粉，对装备材质选用的要求更加严酷，以免机具没必要要的磨损与破坏[2]。本项目的配套搅拌机、刮泥机、污泥泵、管材等装备材料均需要进行有针对性的设想和改换。 4.3.1搅拌机革新 因为系统内的磁粉比重较年夜，对搅拌的要求很高，需要搅拌具有较年夜的搅拌强度且不粉碎已构成的絮凝，需要革新为SediMag®磁混凝沉淀池公用HR-3桨叶。搅拌机设想部门参数如表6所示。 表6磁混凝HR-3桨叶首要设想参数 参数与目标 混凝 反映池 加载 反映池 絮凝 反映池 夹杂状况 完全夹杂 完全夹杂 完全夹杂 流态 轴向流 轴向流 轴向流 D/T值 （桨叶直径/池体直径） 0.35~0.5 0.45~0.6 0.45~0.7 轴向流速(m/s) 0.2~0.3 0.3~0.4 0.3~0.4 平均接收功率(W/m3) 60~100 50~80 50~80 4.3.2刮泥机革新 因为污泥密度很高，要求刮泥机的力矩很年夜，保守刮泥机没法知足要求。本项目将刮泥机改换为四臂重型刮泥机，力矩依照保守刮泥机6倍以上计较。 一般的，需要对革新项目标刮泥机力矩进行核算，核算知足磁混凝系统要求的，能够予以保存。 图5磁混凝系统搅拌机桨叶和刮泥机 4.3.3污泥泵革新 磁混凝沉淀池的污泥一部门经由过程污泥回流泵输送至加载池，另外一部门经由过程磁粉收受接管泵输送至磁粉收受接管系统。污泥中的磁粉会磨损污泥泵，若采取通俗离心泵或螺杆泵，颠末约6个月的持续磨损就会形成污泥泵破坏。 本项目经由过程优化选型采取渣浆泵进行设想，泵采取双层泵壳，径向中开式泵壳，便利维修、保护，外层合金钢，内层专利硫化自然橡胶，以包管污泥泵的利用寿命，保障污泥系统的不变运转。 4.3.4污泥管道革新 污泥管道用在输送含有磁粉的污泥，该污泥磨损性很是年夜，所以管道材质的选型关系到全部系统运转的不变性。为包管磁混凝沉淀系统的不变性，污泥管道易采取HDPE，PP或钢衬塑等材质。本项目采取HDPE进行设想，包管在污泥管道的耐磨性。 4.3.5增设磁粉收受接管装备 磁分手器和高剪切机等磁粉收受接管装备是磁混凝沉淀系统的焦点装备。靠得住的磁分手器是保障磁粉收受接管率的焦点，可有用下降磁粉弥补率和运转本钱。 在现有磁分手手艺市场中，除较为出名的磁混凝手艺供给商采取5000Gs以上的稀土永磁材质外，年夜部门供给商采取的是低在3800Gs的稀土永磁和锶铁氧体的复合材质，没法到达有用的磁粉收受接管率。 本项目采取洛克环保第5代的高强磁场磁分手器，磁场高达5600Gs。在包管了磁粉的收受接管率的同时，还经由过程专业的排磁，磁畅通道设想和过流速度和磁链的阐发，到达99.5%以上的磁粉收受接管率，有用的下降了运转费用。 本项目在2018年3月完成调试并达标排放，系统运转不变，项目总投资约300万元。在调试时代，测试了系统的抗冲击负荷能力，当进水量到达4×104m3/d处置水量时，系统仍能不变运转，包管水质达标。调试时代系统现实进出水水质如表7所示，各类药剂利用量如表8所示。 表7调试时代系统现实进出水水质 项目 SS（mg/L） TP（mg/L） 现实进水水质 8~36 0.22~1.29 现实出水水质 1~4.4 0.01~0.24 设想出水水质 5 0.3 表8调试时代各类药剂利用量 药剂品种 药耗 PAC（10%溶液）(mg/L) 80-100 阴离子PAM(mg/L) 0.5~0.8 初度投加磁粉(t) 5 弥补磁粉(mg/L) 1.2 因而可知，该革新完成的SediMag®磁混凝沉淀系统能够包管出水不变达标，项目投资省，并提高了系统的抗冲击负荷能力。 1）本项目将原有1组处置范围1.75×104m3/d的高效沉淀池革新为1组处置范围3.5×104m3/d的SediMag®磁混凝沉淀池，没有新增扶植用地。一般的，革新后的磁混凝沉淀池均能使处置能力提高约一倍[3]。 2）革新完成后的系统能够不变到达地表IV类水中对TP<0.3mg/L的要求，同时SS能够节制在5mg/L以下。 3）本项目是SediMag®磁混凝提标革新知足地表水IV类的典型案例，该手艺已在浙江金华秋滨污水处置厂16×104m3/d革新项目和深圳沙井三期35×104m3/d革新项目等项目中推行利用。 磁混凝沉淀手艺最近几年来来在国内各年夜污水处置厂获得普遍利用。特殊的，针对现有老厂的提标革新项目，采取磁混凝工艺能够处理厂区用地限制的问题，不单能够充实利旧，还能够提高处置能力，具有很是好的经济效益和社会效益。 参考文献： [1]韦朝海,谢波,徐雪青,等.废水处置中磁分手手艺的成长趋向.广州情况科学,2000,15(2):25~28 [2]黄启荣霍槐槐.磁絮凝与磁分手手艺的利用近况与前景.给水排水,2010,36(7):150-152 [3]TozerH.StudyofFivePhosphorusRemovalProcessesSelectCoMagTMtoMeetConcord,Massachusetts'StringentNewLimits.ProceedingsoftheWaterEnvironmentFederationNutrientRemoval2007Conference.2007
1项目布景
2原有工艺运转评价
3项目革新方案
4项目革新办法
5革新后运转结果与评价
6结语
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