申請日2010.07.30

　　公開(公告)日2011.05.04

　　IPC分類號C02F1/48; C02F1/58; C02F1/56

　　摘要

　　本實(shí)用新公開了一種磁絮凝強(qiáng)化除磷反應(yīng)器，屬于污水處理領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括用于使污水和混凝劑、磁粉充分混合，然后進(jìn)行沉淀使得泥水分離的反應(yīng)池(2)，反應(yīng)池(2)中安裝有投藥使用的投藥管(6)、污水排入的進(jìn)水管(1)、便于污水與混凝劑和磁粉充分混合的攪拌裝置(5)、污水處理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管(4)，排泥管(4)的末端安裝有設(shè)有用于捕獲與分離沉淀的磁性聚集體的磁鼓分離裝置(7)。本實(shí)用新型易于安裝施工和已有污水處理廠強(qiáng)化除磷升級改造、費(fèi)用低，具有基建投資省、運(yùn)行成本低和剩余污泥產(chǎn)量少的特點(diǎn)。

　　摘要附圖

  

　　權(quán)利要求書

　　1.磁絮凝強(qiáng)化污水除磷反應(yīng)器，其特征在于：該系統(tǒng)包括用于使污水和混凝劑、磁粉充分混合，然后進(jìn)行沉淀使得泥水分離的反應(yīng)池(2)，反應(yīng)池(2)中安裝的污水排入的進(jìn)水管(1)、便于污水與混凝劑和磁粉充分混合的攪拌裝置(5)、污水處理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管(4)，排泥管(4)的末端安裝有設(shè)有用于捕獲與分離沉淀的磁性聚集體的磁鼓分離裝置(7)。

　　說明書

　　磁絮凝強(qiáng)化污水除磷反應(yīng)器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種磁絮凝強(qiáng)化除磷反應(yīng)器，屬于污水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　近年來，水體富營養(yǎng)化污染事故在我國在在我國頻繁發(fā)生，磷是富營養(yǎng)化的主要元素，為此國家出臺了更為嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。2003年7月1日開始執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)規(guī)定，城鎮(zhèn)污水處理廠總磷(以P計(jì))一級A排放標(biāo)準(zhǔn)為：0.5mg/L，一級B排放標(biāo)準(zhǔn)為：1.0mg/L。除磷方法很多，常用的有化學(xué)沉淀法、吸附法、微生物法和水生生物法等等。生物除磷條件比較苛刻，處理效果不佳，大多采用化學(xué)沉淀法，其中磷酸鹽沉淀與水分離需要很長的沉淀時(shí)間，使得沉淀設(shè)施占地面積很大，對于規(guī)模比較大處理工程(如城市污水處理廠)及其土地昂貴的地方，就存在較大困難。然而，磁處理技術(shù)不但除磷效果顯著，而且工藝設(shè)施占地面積很小，明顯縮短了沉淀分離時(shí)間，當(dāng)已建成的污水處理廠進(jìn)行深度除磷改造時(shí)，磁技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。

　　目前，磁技術(shù)工程在我國的應(yīng)用研究不是很多，還沒有足夠的科技成果支撐工程應(yīng)用，沒有形成適合我國國情的水處理工程應(yīng)用技術(shù)體系，更沒有示范工程可以參考，科技成果的支撐不足影響了磁技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此迫切需要開展磁絮凝強(qiáng)化除磷控制裝置、工藝技術(shù)的研究，為水體污染控制領(lǐng)域提供實(shí)用、高效、節(jié)能、省地的新技術(shù)。

　　磁技術(shù)從上世紀(jì)70～80年代被國內(nèi)外專家學(xué)者開始研究以來，在電鍍廢水、含酚廢水、湖水、食品發(fā)酵廢水、含油廢水、鋼鐵廢水和廚房污水處理方面取得相當(dāng)?shù)某晒�，對于重金屬、油類、極細(xì)懸浮物，特別是病原微生物、細(xì)菌、藻類、磷酸鹽等去除有相當(dāng)好的效果，有的已應(yīng)用于實(shí)際廢水處理。經(jīng)過20多年的發(fā)展，磁技術(shù)已囊括磁分離、磁回收、磁生物等多個(gè)技術(shù)分支。磁技術(shù)的處理對象已從處理磁性污染物廢水?dāng)U大到處理非磁性污染物廢水，并逐步擴(kuò)展到水環(huán)境污染治理的各個(gè)領(lǐng)域，形成了較完整的工藝技術(shù)及磁技術(shù)理論體系。磁種的引入使混凝工藝的分離速度較常用的斜管沉降法提高10～50倍，可極大地提高污水處理效能并大大減少占地，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制及移動式設(shè)備，在給排水及廢水處理等領(lǐng)域均有誘人的發(fā)展前途。

　　磁絮凝就是利用外加磁加載物的作用增強(qiáng)絮凝以達(dá)到高效沉降和過濾的目的，其原理是向污水中投加少量混凝劑、磁種等與污染物絮凝結(jié)合成一體，然后通過高效沉淀或者磁過濾將水中的污染物去除，磁種通過磁鼓分離器回收循環(huán)使用。

　　目前磁分離技術(shù)應(yīng)用于廢水處理有三種方法：直接磁分離法、間接磁分離法和微生物-磁分離法。利用磁技術(shù)處理廢水主要利用污染物的凝聚性和對污染物的加種性。凝聚性是指具有鐵磁性或順磁性的污染物，在磁場作用下由于磁力作用凝聚成表面直徑增大的粒子而后 除去。加種性是指借助于外加磁性種子以增強(qiáng)弱順磁性或非磁性污染物的磁性而便于用磁分離法除去;或借助外加微生物來吸附廢水中順磁性離子，再用磁分離法除去離子態(tài)順磁性污染物。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了給水體污染控制領(lǐng)域提供實(shí)用、高效、節(jié)能、省地的新技術(shù)，本實(shí)用新型提出了一種磁絮凝強(qiáng)化污水除磷反應(yīng)器，其能夠有效地去除廢水中的對其他分離方法難以除去的極細(xì)懸浮物及低濃度的廢水具有很強(qiáng)的分離能力。

　　磁絮凝強(qiáng)化污水除磷反應(yīng)器，該系統(tǒng)包括用于使污水和混凝劑、磁粉充分混合，然后進(jìn)行沉淀使得泥水分離的反應(yīng)池2，反應(yīng)池2中安裝有投藥使用的投藥管6、污水排入的進(jìn)水管1、便于污水與混凝劑和磁粉充分混合的攪拌裝置5、污水處理完后排出的出水管(3)和污泥排出的排泥管4，排泥管4的末端安裝有設(shè)有磁場的用于捕獲與分離沉淀的磁性聚集體的磁鼓分離裝置7。

　　根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁絮凝強(qiáng)化污水除凝反應(yīng)器，污水原水經(jīng)過進(jìn)水管1流入反應(yīng)池2，與反應(yīng)池2中的磁種、混凝劑、助凝劑反應(yīng)并沉淀，凈化后的污水經(jīng)出水管3排出，沉淀下的污泥經(jīng)排泥管4進(jìn)入磁鼓分離器7，分離后的磁種材料重新導(dǎo)入到反應(yīng)池中循環(huán)利用，污泥再進(jìn)行后續(xù)的污泥處置。

　　該反應(yīng)器除了具有傳統(tǒng)化學(xué)混凝法一些共性特點(diǎn)，比如良好的去除濁度、色度以及水中的磷酸鹽等一系列的優(yōu)點(diǎn)，而且還有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1)高效性。由于外加磁種的加入，使得污泥或者污泥與磁種的凝聚體能夠以更快的速度沉降進(jìn)而被去除，所以該技術(shù)相對于傳統(tǒng)混凝工藝，處理廢水速度更快、相同時(shí)間內(nèi)處理能力更大，且不受自然溫度的影響，對其他分離方法難以除去的極細(xì)懸浮物及低濃度的廢水具有很強(qiáng)的分離能力。可見，本磁絮凝強(qiáng)化污水除凝反應(yīng)器在污水處理領(lǐng)域有著傳統(tǒng)工藝不可比擬的高效性。

　　2)節(jié)能性 相對于傳統(tǒng)水處理工藝的主要消耗-用于曝氣的電能消耗，磁技術(shù)的耗電量僅相當(dāng)于其用電量的5%左右。當(dāng)生產(chǎn)達(dá)到一定規(guī)模后(4萬立方米/日)后，利用高梯度磁分離還能節(jié)省比普通磁分離更多的消耗在磁體上的電能。雖然磁種費(fèi)用是該技術(shù)不可避免的一項(xiàng)開支，但磁種可重復(fù)使用，其周期損耗不到1%。而且目前可開發(fā)利用的磁種品種繁多，其中有許多的價(jià)格低廉，儲量豐富，并且易于收集。

　　3)省地性

　　由于磁分離技術(shù)在水處理中的高效性，使其在相同時(shí)間內(nèi)處理的污水量大于傳統(tǒng)的水處理工藝，所以可以使用相對更小的水處理單元進(jìn)行處理。

　　磁分離設(shè)備，容易實(shí)現(xiàn)自動化;工作高度可靠，維修量適中;占地少，以普通快濾池為 例，磁絮凝強(qiáng)化污水除凝反應(yīng)器占地面積僅為其1/6，土建量也很少，可以大大縮短建設(shè)周期。

　　另外，磁技術(shù)應(yīng)用于水處理工藝中，還有一個(gè)可取之處，就是凈水裝置不但可以小型化，還可以靈活化，可以最大程度的發(fā)揮其省地的優(yōu)勢。例如，一套每小時(shí)可凈水8立方米左右，磁體過水?dāng)嗝嬷睆綖?0厘米的高磁處理流程，一輛解放牌汽車即可全部裝下。這種處理車，車走家搬，極便于為野外作業(yè)的流動單位，遠(yuǎn)離城市給水管網(wǎng)的散居單位或井水污染的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)等巡回提供引用水。

　　4)易于安裝施工和已有污水處理廠強(qiáng)化除磷升級改造、費(fèi)用低。流態(tài)為間歇式，也可以2套以上組合形成連續(xù)出水。本反應(yīng)器具有基建投資省、運(yùn)行成本低和剩余污泥產(chǎn)量少的特點(diǎn)。