一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统，属于污水深度处理技术领域。其解决了现有技术中相关系统所需占地大、沉淀时间长、抗冲击性差、运行效果不稳定等问题。其主要包括依次并排排布的第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池、磁感应沉淀池；还包括与磁感应沉淀池底部连接的污泥回流和磁粉回收装置，其中，第一反应池作为活性炭吸附池，第二反应池作为凝聚反应池，第三反应池作为磁粉加载池，第四反应池作为絮凝反应池。本实用新型专利技术通过将活性炭吸附工艺同磁混凝工艺结合，配合磁粉不同级配，应对各种水质，可保证出水满足一级A或准IV类标准。且具有占地少、抗冲击性强、控制灵活、出水稳定性好等优点。

A super efficiency separation system based on magnetic coagulation precipitation and activated carbon adsorption

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统
本技术属于污水深度处理
，具体涉及一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统。
技术介绍
混凝沉淀对于保证污水厂出水SS、TP达标发挥着重要作用。加载沉淀技术是混凝沉淀的重要强化措施，如在原水中加载微砂、磁粉以提高原水混凝过程所需的载体数量进而提高混凝速率。磁加载沉淀技术通过在原水中投加比重较大的微细磁粉颗粒作为沉淀析出晶核，使得水中胶体颗粒与磁粉颗粒更容易碰撞脱稳而形成絮体，大大提高了悬浮物的去除效率；同时，磁粉超高密度的特性使得絮体密度远大于常规混凝絮体，从而大幅提高沉淀速度。随着磁加载沉淀技术的日趋成熟，尤其是该工艺开发前期面临的磁粉回收问题的解决，使得磁加载沉淀的技术优势和经济优势得以充分体现，近些年得到了快速发展。磁加载沉淀技术固然优势明显，但是，在实际应用过程中依然存在诸多不足，首先，该工艺反应池多由常规加药混凝同加载磁粉进行简单协同，在应对水质冲击时效果不佳。另外，该技术采用的磁粉多为均一粒径，而实际污水中SS、胶体物质、溶解性色素、可溶性氮磷等成分组成复杂，混凝形成的絮体在粒径大小、电荷组成存在较多变化，而均一粒径的磁粉由于携带电荷量、搅拌产生的离心惯性力以及形成的磁感应强度较为单一而导致去除效果难以提升，并且在适应复杂水质方面受限。最后，现有工艺在应对进水含一定色度、重金属及可溶性氮磷时处理效果较差，这些不足均限制了磁加载工艺的去除效果及工程应用。现有技术相关方面的研究报道主要有：阳旭(阳旭.高浊度原水磁混凝沉淀应急饮用水处理试验研究及工艺设计[D].浙江大学,2017.)在进行磁混凝试验时研究了58、45、26、13um不同单一粒径磁粉对有机微污染污水的处理效果，得出结果认为磁混凝沉淀最佳磁粉粒径为26um。而陈文松(陈文松.磁种混凝与高梯度磁分离相耦合的污水与污水处理技术研究[D].华南理工大学,2003)研究表明，磁种絮凝过程中为保证高的絮凝效率，磁粉的粒径不应大于10um。另外，Yavuz等(YavuzCT,MayoJT,WilliamWY,etal.Low-fieldmagneticseparationofmonodisperseFe3O4nanocrystals[J].science,2006,314(5801):964-967.)对粒径为4、12、20和300nm等的Fe3O4纳米颗粒在低梯度磁场中的分离特性进行了研究，结果表明，由于具有良好的超顺磁性、单分散性以及高比表面积，粒径为12nm的纳米晶粒能够有效除砷、明显降低处理后垃圾量。王少康等(王少康,程方,郭兴芳,等.磁粉在磁混凝沉淀深度除磷中的作用机理分析[J].环境工程学报,2019,13(02):56-63.)在研究单一粒径磁粉和多粒径磁粉的处理效果时发现多粒径组成的磁粉处理效果更优。由此可见，针对不同水质最优磁粉粒径并不相同，因此单一粒径磁粉在应对复杂水质时无法发挥应有优势。CN206985807U公开了一种种磁混凝一体化污水处理系统，包括进水管、加药装置、磁粉加入装置、反应池、沉淀池。整个装置未设置活性炭吸附池和污泥回流系统，且整个混凝过程发生于同一反应池内，处理效果得不到保证。CN205838641U公开了一种磁絮凝水处理系统，包括：磁絮凝加载系统、沉淀池、磁粉回收系统、污泥回流泵、污泥浓缩池；所述的磁絮凝加载系统包括絮凝反应池、磁粉加载池、助凝反应池，相邻池体通过隔板依次连通；助凝反应池与沉淀池连接；沉淀池与磁粉回收系统连接；所述的污泥回流泵通过管道一端连接沉淀池的底部，另一端连接磁粉加载池；污泥浓缩池与磁粉回收系统连接；污泥浓缩池连接有脱水系统；絮凝反应池的进水管道安装有管道混合器，该磁混凝系统无活性炭吸附流程，且沉淀池无外加磁场作用，在处理效果上抗冲击性和沉降时间无法得到有效保证。CN106219907A公开了一种用于污水处理的矿物质加载生化物化耦合处理方法和系统，该系统包括：生化池、物化池、沉淀池、污泥泵和磁粉分离器。其中，沉淀池虽为磁混凝工艺，但未设活性炭吸附池，因此抗冲击性得不到进一步保证，且整个系统中污泥浓度提高3-4倍，将导致曝气产生的能耗升高，磁混凝沉淀区需加载的磁粉浓度升高。CN106219892A公开了一种粉末活性炭磁混凝澄清池处理难降解工业污水方法及装置，将污水进行生化处理后，向所述污水中加入粉末活性炭，通过回流系统进行循环吸附处理；依次向污水中加入混凝剂、磁粉和絮凝剂，进行絮凝处理；将上述污水进行泥水分离，以得到上清液和污泥；将污泥中的磁粉回收后，排出所述污泥。其虽然采用了活性炭吸附工艺，但其采用的活性炭吸附段通过回流强化吸附作用，可行性不佳，因为常规粉末活性炭比重仅在0.3g/cm3左右，仅采用回流难以实现较好流化效果，易造成活性炭吸附效率低，另外，其系统回流点设置在活性炭吸附池，如此运行易导致回流的磁性复合体将活性炭包埋，限制其吸附性能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统，其通过将活性炭吸附工艺同磁混凝工艺结合，配合磁粉不同级配，应对各种水质，可保证出水满足一级A或准IV类标准。且具有占地少、抗冲击性强、控制灵活、出水稳定性好等优点。其采用了以下技术方案：一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统，其包括反应池主体、导流装置、曝气装置、污泥回流装置、磁粉回收装置、搅拌装置及工艺管路，所述的反应池主体包括依次并排排布的第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池及磁感应沉淀池；所述的工艺管路包括总进水管路、总出水管路、活性炭投加管路、凝聚药剂投加管路及絮凝药剂投加管路；所述的总进水管路连接在第一反应池的底部，所述的总出水管路连接在所述的磁感应沉淀池的上部，待处理污水经所述磁感应沉淀池上部的溢流堰经总出水管路出水排放；向所述的第一反应池中投加活性炭作为活性炭吸附池；向所述的第二反应池中投放凝聚药剂作为凝聚反应池；所述的第三反应池作为磁粉加载池；向所述的第四反应池中投放絮凝药剂作为絮凝反应池；所述的磁感应沉淀池为斜管沉淀池，靠近磁感应沉淀池底部的外壁上设置有永磁磁铁来提供一定强度的磁场，在所述磁感应沉淀池的池底上设置有刮泥机；在所述的第一反应池、第二反应池、第三反应池及第四反应池内均设置所述搅拌装置；其中，第二反应池、第三反应池、第四反应池搅拌方向一致，第二反应池与第一反应池搅拌方向相反；在所述的第一反应池的底部设置所述曝气装置，所述的曝气装置采用穿孔曝气管；所述的导流装置包括位于第一反应池与第二反应池之间的第一导流墙与第一导流板、位于第二反应池与第三反应池之间的第二导流墙与第二导流板、位于第三反应池与第四反应池之间的第三导流墙与第三导流板、位于第四反应池与磁感应沉淀池之间的第四导流墙；上述的污泥回流装置包括污泥回流管路、污泥回流泵及污泥流量计，上述的污泥回流管路的一端连接在上述磁感应沉淀池的底部，上述的污泥回流泵和污泥流量计设置在污泥回流管路上，其中，上述污泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统，其包括反应池主体、导流装置、曝气装置、污泥回流装置、磁粉回收装置、搅拌装置及工艺管路，其特征在于：/n所述的反应池主体包括依次并排排布的第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池及磁感应沉淀池；/n所述的工艺管路包括总进水管路、总出水管路、活性炭投加管路、凝聚药剂投加管路及絮凝药剂投加管路；所述的总进水管路连接在第一反应池的底部，所述的总出水管路连接在所述的磁感应沉淀池的上部，待处理污水经所述磁感应沉淀池上部的溢流堰经总出水管路出水排放；/n向所述的第一反应池中投加活性炭作为活性炭吸附池；向所述的第二反应池中投放凝聚药剂作为凝聚反应池；所述的第三反应池作为磁粉加载池；向所述的第四反应池中投放絮凝药剂作为絮凝反应池；/n所述的磁感应沉淀池为斜管沉淀池，靠近所述磁感应沉淀池底部所对应的外壁上设置有永磁磁铁来提供一定强度的磁场，在所述磁感应沉淀池的池底上设置有刮泥机；/n在所述的第一反应池、第二反应池、第三反应池及第四反应池内均设置所述搅拌装置,其中，第二反应池、第三反应池、第四反应池搅拌方向一致，第二反应池与第一反应池搅拌方向相反；/n在所述的第一反应池的底部设置所述曝气装置，所述的曝气装置采用穿孔曝气管；/n所述的导流装置包括位于第一反应池与第二反应池之间的第一导流墙与第一导流板、位于第二反应池与第三反应池之间的第二导流墙与第二导流板、位于第三反应池与第四反应池之间的第三导流墙与第三导流板、位于第四反应池与磁感应沉淀池之间的第四导流墙；/n所述的污泥回流装置包括污泥回流管路、污泥回流泵及污泥流量计，所述的污泥回流管路的一端连接在所述磁感应沉淀池的底部，所述的污泥回流泵和污泥流量计设置在污泥回流管路上，其中，所述污泥回流管路另一端连接在第三反应池的底部；/n所述的磁粉回收装置包括磁粉回收管路、高速剪切机及磁分离机，所述的磁粉回收管路的一端连接在所述磁感应沉淀池的底部，另一端连接在第三反应池的底部。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁混凝沉淀与活性炭吸附的超效分离系统，其包括反应池主体、导流装置、曝气装置、污泥回流装置、磁粉回收装置、搅拌装置及工艺管路，其特征在于：
所述的反应池主体包括依次并排排布的第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池及磁感应沉淀池；
所述的工艺管路包括总进水管路、总出水管路、活性炭投加管路、凝聚药剂投加管路及絮凝药剂投加管路；所述的总进水管路连接在第一反应池的底部，所述的总出水管路连接在所述的磁感应沉淀池的上部，待处理污水经所述磁感应沉淀池上部的溢流堰经总出水管路出水排放；
向所述的第一反应池中投加活性炭作为活性炭吸附池；向所述的第二反应池中投放凝聚药剂作为凝聚反应池；所述的第三反应池作为磁粉加载池；向所述的第四反应池中投放絮凝药剂作为絮凝反应池；
所述的磁感应沉淀池为斜管沉淀池，靠近所述磁感应沉淀池底部所对应的外壁上设置有永磁磁铁来提供一定强度的磁场，在所述磁感应沉淀池的池底上设置有刮泥机；
在所述的第一反应池、第二反应池、第三反应池及第四反应池内均设置所述搅拌装置,其中，第二反应池、第三反应池、第四反应池搅拌方向一致，第二反应池与第一反应池搅拌方向相反；
在所述的第一反应池的底部设置所述曝气装置，所述的曝气装置采用穿孔曝气管；
所述的导流装置包括位于第一反应池与第二反应池之间的第一导流墙与第一导流板、位于第二反应池与第三反应池之间的第二导流墙与第二导流板、位于第三反应池与第四反应池之间的第三导流墙与第三导流板、位于第四反应池与磁感应沉淀池之间的第四导流墙；
所述的污泥回流装置包括污泥回流管路、污泥回流泵及污泥流量计，所述的污泥回流管路的一端连接在所述磁感应沉淀池的底部，所述的污泥回流泵和污泥流量计设置在污泥回流管路上，其中，所述污泥回流管路另一端连接在第三反应池的底部；
所述的磁粉回收装置包括磁粉回收管路、高速剪切机及磁分离机，所述的磁粉回收管路的一端连接在所述磁感应沉淀池...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文杰，吴迪，周家中，苏丹丹，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37