摘要：本文介绍了磁混凝高效沉淀技术、高密度沉淀池和加砂澄清池三种污水深度处理工艺的结构、原理，综合对比了优缺点，并探讨了磁混凝高效沉淀技术在市政污水处理厂一级A提标改造中的应用优势。
关键词：市政污水；水处理；磁混凝；混凝沉淀；提标改造
引言：
磁混凝高效沉淀技术在常规混凝、絮凝的基础上中，通过投加磁粉与混凝过程中的絮体结合，形成以磁粉为凝结核的稳定絮凝体，由于磁粉的比重是水的5倍，使结合后的絮体比重大幅提高，此种絮体沉降速度可达每小时40米，自流进入沉淀池后几分钟内即可实现快速沉降，速度其是常规混凝沉淀的20倍，同时此过程使混凝絮凝反应的架桥、吸附、捕捉能力得到进一步提升，强化了混凝沉淀工艺的处理效果。
1、磁混凝高效沉淀技术工艺介绍
磁混凝高效沉淀系统由反应池、沉淀池、污泥回流系统、磁粉回收系统、加药系统等组成。
反应池根据不同工艺需求被分割成不同数量的相互连通的池体，每个池体配置机械立式搅拌器，先后投加混凝剂、磁粉和PAM等，在后端的反应池中形成以磁粉为凝结核的稳定混凝絮体，进入沉淀池进行沉淀，沉淀池可适应不同处理要求设计成竖流式、平流式、斜管式等样式，市政污水处理厂提标改造中多采用斜管式沉淀池，底部设置中心传动刮泥机上部设置斜管，混合有磁粉的絮体从上部自流进入沉淀池，经过挡墙从底部进入沉淀区，实现泥水分离，处理好的污水进入集水槽排放，污泥在池体底部聚集，一部分由底部污泥泵回流进入反应池，以保证反应池的污泥浓度，需要排放的污泥在排放前由污泥泵提升进入磁粉回收系统，。磁粉回收系统包括高速剪切机和磁分离器，高速剪切机可实现混凝絮体中的磁粉脱离，然后通过永磁高强度磁粉回收装置——磁粉分离器对磁粉进行回收，磁粉回收系统的磁粉回收率达到99%以上，回收磁粉后的污泥进入污泥储存和污泥脱水系统中循环使用，流失的磁粉成本折合到吨水运行成本中仅有0.5分钱[1]，同时磁粉是稳定清洁的组分，不会对环境造成二次污染。
磁混凝高效沉淀技术的技术特点：处理流程短，总计HRT小于20min；无需过滤系统，仅一步即可完成出水，其出水水质可以与超滤膜相媲美，出水可以达到SS5毫克每升以下，浊度小于1NTU，总磷0.3毫克每升以下；同时兼具耐冲击负荷能力，在高水量或高污染负荷的情况下依然可以稳定的运行，因而在市政污水、工业废水及河道湖泊处理[2]等工程上均有应用。
2、高密度沉淀池工艺介绍
高密度沉淀池主要结构由反应室、斜板沉降室、集水槽、搅拌机、刮泥机、钢结构（含桥架、内外反应筒、集水槽、支撑架、固定件和取样装置等）等部分组成。高密度沉淀池工艺是在传统的平流沉淀池的基础上，通过利用动态混凝、加速絮凝原理和浅池理论，采用斜管沉淀布置，把混凝、强化絮凝、斜管沉淀三个过程进行优化。
3、加砂澄清池工艺介绍
加砂澄清池主要结构由混凝池、投加池、熟化池(絮凝池)、沉淀池组成。加砂澄清池采用了投加微砂及回流技术，在絮凝池中投加粒径约为100～150μm的微砂[3]作为絮体的核心，以微砂为核心形成的絮体密度非常大，因此更容易与水分离并沉淀下来，从而提高了上升流速和处理效率。沉淀效果的提高是基于微砂加速沉淀和斜管(板)的逆向流系统。
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4、工艺综合对比
工艺对比表
序号指标项目加砂澄清池高密度沉淀池磁混凝高效沉淀技术
1基本原理投加微砂，絮凝沉降池内增加斜管投加磁粉，絮凝沉降
2沉降速度速度快较慢速度超快
3回收利用微砂不需要磁粉
4适用进水SS<1000mg/LSS<200mg/LSS<2000mg/L
6主体功能去除SS、无机TP去除SS、无机TP去除SS、TP、COD、色度
7出水SS<10 mg/L10-20 mg/L<5.0 mg/L
8TP保障无机TP < 0.5mg/LTP无保障TP < 0.2mg/L
9COD去除10~20%效果差30-40%
1010万m3/d工程造价130-160元/m3100-140元/m3100-140元/m3
11用于一级A提标需后续过滤需后续过滤无需后续过滤
12综合评价达到一级A排放标准 ，成本稍高整体效果差,成本较低优于一级A排放标准，对(TP,SS,COD、色度)去除效果显著
结论：
由上述几种工艺对比分析，磁混凝高效沉淀技术应用于市政污水处理厂一级A及一级A加的提标改造具有以下优势。
1）投资及安装成本低：表面负荷可达15-40m3/m2h,甚至更高；磁混凝高效沉淀技术的快速加载沉淀意味着占地小，建设成本相对较低。由于不需设置经常清洗的斜板和斜管，也减少了后续维护的投入。
2）运行成本低：零部件均为常规件，耗电低，系统操作可靠，针对常规的混凝沉淀，磁混凝高效沉淀技术能够节省10%-20%的药剂用量，节省了大量的药剂费用。
3）加载物磁粉损耗低：磁混凝高效沉淀技术的加载物磁粉比砂砾重，加载物磁粉比重5.2，砂砾比重2.7-3.0，而且目数较大，降低了搅拌器、泵和其它组件的磨损。此外，磁粉在整个系统内循环使用，回收率高，损耗量极低。
4）可靠性高：磁混凝高效沉淀系统的设备部件和基础工艺已经在40多年的工业应用实践中得到了验证。高效混凝沉淀工艺经过国内外专家的发展和试验，在水和污水处理方面的可靠性也不断得到证明。
5）操作灵活：磁混凝高效沉淀技术抗水力负荷冲击能力较强，污染物去除率始终维持在较高水平，而且运行稳定。工艺运行操作简单，灵活，可随时根据实际情况进行调整和选择。
6）低水头要求：磁混凝高效沉淀技术具有较低的水头要求，从进水到出水均靠重力作用进行，且其水头损失极小，最低水位差约为0.5m。
7）抗冲击负荷能力高：由于具有高比重的絮体、较高的沉降速度以及更为稳定的污泥层，高效混凝沉淀工艺耐冲击负荷很高，在高水量或高污染负荷的情况下依然可以稳定的运行。
综上所述，磁混凝工艺凭借自身的优异特性，在污水深度处理、提标改造和河道湖泊处理工程中值得推广应用。
参考文献：
[1]黑国翔.CoMag磁混凝工艺在一级A提标改造中的应用[J].中国给水排水，2011，27（22）：97-99.
[2]李继香.应用加载磁混凝处理微污染河水[J].环境工程学报，2014：2901-2905.
[3]彭勃.城市污水的深度处理工艺[J].工程建设与设计,2010(11):78-81.
论文作者:宋雪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/20
标签：高效论文; 磁粉论文; 工艺论文; 絮凝论文; 污泥论文; 技术论文; 沉淀池论文; 《防护工程》2019年第6期论文;