談污水處理超磁分離裝置
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摘要：文章介紹了污水處理超磁分離裝置的結(jié)構(gòu)工作原理，該裝置技術(shù)方案設(shè)計(jì)新穎，節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行費(fèi)用低，能夠?qū)⒋欧N完全迅速剝離，磁粉可以進(jìn)行循環(huán)利用。超磁分離技術(shù)先進(jìn)、前景廣闊，可以在污水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：超磁分離；污水處理；環(huán)保裝置
1.引言
“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保意識(shí)已經(jīng)深入人心，污水處理技術(shù)的研究是當(dāng)前環(huán)保領(lǐng)域的重中之重。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)的快速發(fā)展，難降解污水排放量越來越大，已經(jīng)成為水污染治理的難題，制約著社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，攻克難降解污水處理的關(guān)鍵技術(shù)已迫在眉睫。這些污水主要來自石油、化工、印染、紡織、焦化等行業(yè)，具有成分復(fù)雜、色度深、毒性高、難生化等特點(diǎn)?，F(xiàn)今普遍采用高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)其處理，其中的臭氧氧化法、濕性氧化法、超臨界水氧化法、電化學(xué)氧化法都存在著投資高、能耗大等問題。高級(jí)氧化法中芬頓氧化法技術(shù)成熟、適應(yīng)范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)，但同時(shí)也存在藥劑利用率低、鐵泥產(chǎn)生多等不足。
2.磁分離技術(shù)者簡(jiǎn)
磁分離技術(shù)是將物質(zhì)進(jìn)行磁場(chǎng)處理的一種技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，該技術(shù)是利用元素或組分磁敏感性的差異，借助外磁場(chǎng)將物質(zhì)進(jìn)行磁場(chǎng)處理，從而達(dá)到強(qiáng)化分離過程的一種新興技術(shù)。著強(qiáng)磁場(chǎng)、高梯度磁分離技術(shù)的問世，磁分離技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從分離強(qiáng)磁性大顆粒到去除弱磁性及反磁性的細(xì)小顆粒，從最初的礦物分選、煤脫硫發(fā)展到工業(yè)水處理，從磁性與非磁性元素的分離發(fā)展到抗磁性流體均相混合物組分間的分離。超磁分離水體凈化技術(shù)作用能有效去除水中懸浮物、總磷、非可溶性COD、重金屬等污染物。是替代傳統(tǒng)工藝“絮凝+沉淀+普通過濾+微濾”環(huán)節(jié)的最佳選擇。處理水量大、速度快，出水能達(dá)到膜前供水要求。超磁分離水體凈化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域較早在冶金行業(yè)得到應(yīng)用，技術(shù)相對(duì)成熟；對(duì)高濁度懸浮物難沉降，大水量礦井水處理有特別優(yōu)勢(shì)。市政給水一級(jí)強(qiáng)化處理，可以取代傳統(tǒng)混凝沉淀、加砂澄清工藝、高密澄清池、過濾器等。超磁分離凈化設(shè)備是由一組強(qiáng)磁力磁分離機(jī)械組成。當(dāng)流體流經(jīng)磁盤之間的流道時(shí)，流體中所含的磁性懸浮絮團(tuán)受到強(qiáng)磁場(chǎng)力的作用，吸附在磁盤盤面上，隨著磁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸從水體中分離出來。磁盤轉(zhuǎn)速為1～3r/min，待懸浮物脫去大部分水份，運(yùn)轉(zhuǎn)到刮渣條時(shí)，形成隔磁卸渣帶，由刮渣刨輪刮入“螺旋輸送機(jī)”，產(chǎn)生的廢渣輸入渣池。被刮去渣的磁盤又重新轉(zhuǎn)入水體，形成周而復(fù)始的超磁分離凈化水體的全過程。作為潔凈、節(jié)能的新興技術(shù)，磁分離將顯示出誘人的開發(fā)前景。
3.超磁分離系統(tǒng)
超磁分離系統(tǒng)可用于污水處理廠提標(biāo)改造及擴(kuò)容、工業(yè)廢水處理、黑臭水體治理。磁分離非常迅速完成固液分離，快速去除懸浮物、降濁、除磷、減COD、凈化水體。超磁分離水處理系統(tǒng)，通過磁加載絮凝使絮體帶有磁性,從而用磁力捕撈進(jìn)行分離。該技術(shù)的分離過程僅需30s，占地面積僅為一般傳統(tǒng)絮凝沉淀的1/8，具有處理量大、見效快、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低等特點(diǎn)，優(yōu)于傳統(tǒng)絮凝沉淀工藝，作為一體化設(shè)備集成應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)顯著。目前，超磁分離系統(tǒng)的磁回收系統(tǒng)組成部分為整體性磁鼓轉(zhuǎn)盤和回收槽，磁鼓轉(zhuǎn)盤和回收槽之間設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)刷，其磁鼓轉(zhuǎn)盤為一整體圓柱狀，在磁轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)過程中將磁泥絮狀體一并帶出，由磁轉(zhuǎn)鼓與回收槽之間的轉(zhuǎn)動(dòng)刷將磁泥絮狀體掛出，進(jìn)入磁種回收設(shè)備劇烈攪動(dòng)后將磁種與污泥分離，在此兩次的磁絮凝分離和磁種回收過程中實(shí)現(xiàn)磁粉的回收再利用。但由于兩次過程中磁鼓轉(zhuǎn)盤磁力強(qiáng)大，往往轉(zhuǎn)動(dòng)刷不能將磁種完全剝離開磁轉(zhuǎn)鼓，導(dǎo)致磁種浪費(fèi)、磁轉(zhuǎn)鼓磁力損耗下降、設(shè)備運(yùn)行能耗高，因而影響著下一周期的工作效率。
4.超磁分離裝置
針對(duì)上述問題，本文設(shè)計(jì)了一種污水處理超磁分離裝置，通過將污水經(jīng)混凝反應(yīng)池處理后進(jìn)入超磁分離池，后通過超磁分離設(shè)備進(jìn)行沉淀與污水分離，超磁分離設(shè)備分離出的磁絮體進(jìn)入磁種回收系統(tǒng)排除污泥，同時(shí)回收磁種，所回收磁種投入混凝反應(yīng)池中進(jìn)行循環(huán)利用，通過將超磁分離槽中的超磁轉(zhuǎn)鼓、磁種回收槽中的磁轉(zhuǎn)盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒋欧N完全迅速剝離，回收更加干凈的磁粉。裝置包括：混凝反應(yīng)池、超磁分離池和磁種回收槽；混凝反應(yīng)池上設(shè)置有磁粉投放器，磁粉投放器向混凝反應(yīng)池內(nèi)添加微磁絮團(tuán)，混凝反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，混凝反應(yīng)池通過抽水泵將污水由進(jìn)水管引入，由導(dǎo)流管引出至超磁分離池；超磁分離池包括超磁轉(zhuǎn)鼓、毛刷、助卸系統(tǒng)和分離槽，超磁轉(zhuǎn)鼓包括主軸、磁盤和玻璃質(zhì)套筒，超磁轉(zhuǎn)鼓的主軸平行設(shè)置于分離槽的槽口邊緣并由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，磁盤外側(cè)套設(shè)有圓柱形的玻璃質(zhì)套筒，磁盤與玻璃質(zhì)套筒之間固定且密封，毛刷設(shè)置于分離槽的槽口邊緣且與玻璃質(zhì)套筒的外圓柱面相切接觸；助卸系統(tǒng)包括V字形槽、助卸射流噴嘴和回收泵，毛刷刷出的物料進(jìn)入V字形槽，助卸射流噴嘴將物料沖至V字形槽的槽底，V字形槽的槽底通過回收泵由助卸導(dǎo)管引出至磁種回收槽的入口；磁種回收槽包括強(qiáng)力攪拌器、磁轉(zhuǎn)盤、磁種調(diào)配器、刮板和污泥處理系統(tǒng)，強(qiáng)力攪拌器安裝于磁種回收槽的入口處，磁轉(zhuǎn)盤包括磁鼓、輻射磁芯和隔離套筒，輻射磁芯以輻射角度設(shè)置于軸心的磁鼓上形成間歇磁場(chǎng)，輻射磁芯外側(cè)套設(shè)有玻璃質(zhì)的隔離套筒，磁轉(zhuǎn)盤由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，刮板與隔離套筒的外圓柱面相接近，刮板刮離的磁種通過磁種調(diào)配器配置后由磁種回流管回流入混凝反應(yīng)池。在上述技術(shù)方案中，混凝反應(yīng)池包括由入口至出口依次排列的PH調(diào)節(jié)區(qū)、助凝反應(yīng)區(qū)、磁種投放區(qū)和混凝反應(yīng)區(qū)，各區(qū)域之間半隔離使得污水依次由上一區(qū)域折流至下一區(qū)域，各區(qū)域均設(shè)置有所述攪拌器，磁粉投放器設(shè)置于磁種投放區(qū)，PH調(diào)節(jié)區(qū)用于調(diào)節(jié)污水PH值，助凝反應(yīng)區(qū)用于投加PAC（polyaluminumchloride，聚合氯化鋁），混凝反應(yīng)池用于投加PAM（Polyacrylamide，聚丙烯酰胺）。超磁轉(zhuǎn)鼓的磁盤穿設(shè)于主軸上，磁盤為非磁性圓板上嵌進(jìn)永久磁鐵形成，非磁性圓板與玻璃質(zhì)套筒之間采用加強(qiáng)肋固定并利用枷釘連接，并在嵌進(jìn)永久磁鐵后進(jìn)行灌膠固定密封，且接口處采用橡膠圈密封。V字形槽設(shè)置于毛刷的外側(cè)使得毛刷刷出的物料進(jìn)入V字形槽，V字形槽的橫截面為V形，助卸射流噴嘴設(shè)置于V字形槽的槽面上側(cè)且噴嘴方向沿槽面指向V字形槽的槽底。超磁分離池還包括電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)包括配電柜、三相異步電機(jī)、變頻器和懸浮物測(cè)定儀，懸浮物測(cè)定儀檢測(cè)超磁分離池中的懸浮物，懸浮物測(cè)定儀與變頻器相連接，變頻器與所述三相異步電機(jī)相連接，配電柜分別與三相異步電機(jī)、變頻器和回收泵相連接。磁轉(zhuǎn)盤的輻射磁芯之間的間余角度為30°，輻射磁芯之間的空隙部分采用加強(qiáng)肋進(jìn)行支撐固定，輻射磁芯與隔離套筒之間采用加強(qiáng)肋固定并利用枷釘連接，輻射磁芯與隔離套筒支架進(jìn)行灌膠固定密封，接口處采用橡膠圈密封。玻璃質(zhì)套筒和隔離套筒的厚度至少為3毫米。毛刷與超磁轉(zhuǎn)鼓均朝向分離槽的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為：通過將污水經(jīng)混凝反應(yīng)池處理后進(jìn)入超磁分離池，后通過超磁分離設(shè)備進(jìn)行沉淀與污水分離，超磁分離設(shè)備分離出的磁絮體進(jìn)入磁種回收系統(tǒng)排除污泥，同時(shí)回收磁種，所回收磁種投入混凝反應(yīng)池中進(jìn)行循環(huán)利用，通過將超磁分離槽中的超磁轉(zhuǎn)鼓、磁種回收槽中的磁轉(zhuǎn)盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒋欧N完全迅速剝離，回收更加干凈的磁粉。
5.總結(jié)
目前，超磁分離技術(shù)在食品、含油廢水、城市污水及印染廢水處理方面已經(jīng)取得相當(dāng)?shù)某晒?，本技術(shù)對(duì)于重金屬油類、極細(xì)懸浮物，特別是病原微生物、細(xì)菌、藻類去除有相當(dāng)好的效果。省內(nèi)知名環(huán)保企業(yè)--遼寧博仕科技股份有限公司已經(jīng)開發(fā)出了多系列超磁分離技術(shù)產(chǎn)品，并應(yīng)用于河道水環(huán)境治理，取得非常好的效果。相信隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展，超磁分離技術(shù)處理污水將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。
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作者：馬瑩 魏曉波 單位：遼寧省遼陽市太子河區(qū)服務(wù)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心