本发明专利技术涉及一种基于磁混凝‑吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法，利用向污水中依次投入混凝剂、选择性吸附硝酸盐型磁粉、助凝剂，并最终通过沉淀，将生化尾水中磷酸盐和硝酸盐深度去除；同时利用磁回收技术将选择性吸附硝酸盐型磁粉回收并重复利用。本发明专利技术能够实现生化尾水的深度脱氮除磷，使得处理后的生化尾水中TP和TN指标满足相关污水排放标准的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法
本专利技术涉及生化尾水深度处理领域，尤其涉及一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法。
技术介绍
近年来，随着我国水污染问题日益突显，城镇污水厂排放标准的提升已是大势所趋。在环保要求越来越严的趋势下，污水厂排放标准对总氮(TN)、总磷(TP)提出了越来越高的要求，逐渐向地表Ⅲ类、IV类水看齐。2012年北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)新建污水厂A标准中，将TN由一级A的15mg/L提升至10mg/L，总磷提升至0.2mg/L；2015年至2018年，天津市、巢湖流域、四川省、浙江省、太湖流域也分别将TN提升至10mg/L，同时TP提升至0.3mg/L。生活污水集中收集到污水厂后，通常采用生化法(即生物、化学组合的工艺)对污水进行处理，得到的尾水称之为生化尾水，一般而言生化尾水中TN和TP浓度往往超过直接排放的标准，因此生化尾水不能直接排放，需要经过后续深度处理使得TN和TP浓度降低至排放标准后才能排放。混凝沉淀是污水处理厂普遍采用的深度处理工艺之一，传统混凝沉淀是通过投加聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铁(PFS)对生化尾水进行混凝反应，使得磷酸盐被水解的金属氧化物吸附，以此来将污水中的TP去除，传统混凝沉淀一般可以满足提标改造对TP的排放要求；但由于NO3-(硝酸根)具有较高的溶解度和稳定性，因此混凝沉淀很难取得满意的TN去除效果，这也是污水处理厂提标改造急需破解的难题。磁混凝工艺是近年来逐渐得到广泛应用的深度处理工艺。其在传统混凝沉淀工艺的基础上，引入微米级磁性高密度颗粒Fe3O4作为絮凝核，形成高浓度和大密度复合絮体，使得混凝沉淀的时间能够在较短的时间内完成，不但减少设备的占地面积，而且生化尾水处理效果很好。申请号为201610933153.0的专利文件公开了一种“磁混凝沉淀水质净化方法及装置”，该专利技术提到了对悬浮物、胶体等杂质具有去除效果，但没有提到能否去除TP和TN。申请号为202010188177.4的专利文件公开了一种“用于市政污水处理磁混凝高效速沉净化装置及工艺”，该专利技术可以高效降低TP、SS(悬浮物)等浓度，但没有提到能够降低TN的浓度。综上所述，由于排放标准提高，因此对生化尾水中TP和TN的要求日益严格，寻找能够深度去除生化尾水中TP和TN的工艺，使得处理后水质能稳定满足污水处理厂提标改造，是本领域技术所面临的难题。
技术实现思路
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法，能够有效去除污水尤其是生化尾水中的TP和TN，提高处理效果。本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法，其步骤为：(A)生化尾水导入混合池，向混合池湿式投加混凝剂，通过设置在混合池内的第一搅拌器搅拌将污水与混凝剂充分混合；(B)将混合池中搅拌后所得的混合液导入混凝反应池中，设置在混凝反应池内的第二搅拌器进行搅拌；(C)将混凝反应池中搅拌后所得的混合液导入吸附反应池中，向吸附反应池投放选择性吸附硝酸盐型磁粉，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉是表面包覆有聚苯乙烯的四氧化三铁(Fe3O4)颗粒，所述聚苯乙烯上接枝(或者叫修饰)有无数个长烷基链季胺基团，设置在吸附反应池内的第三搅拌器进行搅拌，使得混合液与选择性吸附硝酸盐型磁粉充分混合；(D)将吸附反应池搅拌后所得的混合液导入絮凝反应池中，向絮凝反应池中投加阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，通过设置在絮凝反应池内的第四搅拌器进行搅拌，使得混合液与阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)充分混合；(E)将絮凝反应池搅拌后所得的混合液导入沉淀池后静置沉淀，静置沉淀后清水处于沉淀池的上部，通过沉淀池上的排水管排出；沉淀物处于沉淀池的下部，通过排泥管排出。进一步地，步骤(C)中所述长烷基链季胺基团为三乙胺、三丙胺、三丁胺中的一种或任意组合。进一步地，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉中，长烷基链季胺基团在选择性吸附硝酸盐型磁粉整体中的含量为0.5-2mmol/g。进一步地，所述Fe3O4颗粒的粒径为15～100μm。进一步地，所述Fe3O4颗粒的粒径为20～40μm。进一步地，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉的投加量为每立方米生化尾水200～800g，所述第三搅拌器的搅拌时间为10～20分钟(min)，第三搅拌器搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒(S)，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5(P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度)。进一步地，还包括步骤(F)：步骤(E)中得到的沉淀物通过排泥管输入分离装置，所述分离装置将沉淀物中的选择性吸附硝酸盐型磁粉和污泥分离开，污泥被分离装置中的排污管排出；分离出的选择性吸附硝酸盐型磁粉先进入脱附池进行脱附再生后再返回吸附反应池，选择性吸附硝酸盐型磁粉在脱附池中将表面吸附的硝酸盐脱附，所述脱附池中的脱附液为质量浓度4～8％的氯化钠(NaCl)溶液，选择性吸附硝酸盐型磁粉在脱附池(8)中进行脱附的时间为5～10分钟(min)。进一步地，步骤(A)中所述的混凝剂为聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铁(PFS)。进一步地，所述聚合氯化铝(PAC)或聚合硫酸铁(PFS)的投加方式为湿式投加，湿式投加是本行业常用术语，即首先将投加物溶于水形成投加物溶液，再将投加物溶液投加入被投加液体中。进一步地，所述投加的聚合氯化铝(PAC)溶液质量浓度为2～25％，投加量为每立方米生化尾水投加1～4L聚合氯化铝(PAC)溶液；所述第一搅拌器搅的拌时间为1～2分钟(min)，第一搅拌器搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为500～1000/秒(S)，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5，其中P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度。进一步地，所述投加的聚合氯化铝(PAC)溶液质量浓度为5～20％。进一步地，步骤(B)中第二搅拌器的搅拌时间为5～10分钟(min)，第二搅拌器搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒(S)，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5，其中P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度。进一步地，所述阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)投加方式为湿式投加，投加的PAM溶液的质量浓度为0.05～0.8％，投加量为每立方米污水2-8L；第四搅拌器搅拌的时间为4～8分钟(min)，第四搅拌器的搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为20～100/秒(S)，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5，其中P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度。进一步地，所述阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)溶液的质量浓度为0.1～0.4％。进一步地，步骤(E)中所述沉淀池为斜管沉淀池或斜板沉淀池，静置沉淀时间为10～20分钟(min)。进一步地，所述分离装置包括高速剪切机和磁分离机，所述沉淀物通过管道依次进入高速剪切机和磁分离机，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法，其步骤为：/n(A)生化尾水导入混合池(1)，向混合池(1)湿式投加聚合氯化铝溶液，所述聚合氯化铝水解产生的羟基氧化铝与生化尾水中溶解的磷酸盐发生配位反应生成配合物，以此去除生化尾水中的磷酸盐，聚合氯化铝溶液质量浓度为2～25％，聚合氯化铝溶液的投加量为每立方米生化尾水投加1～4L；通过设置在混合池(1)内的第一搅拌器(101)进行搅拌，所述第一搅拌器(101)的搅拌时间为1～2分钟，第一搅拌器(101)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为500～1000/秒，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5(P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度)；/n(B)将混合池(1)中搅拌后所得的混合液导入混凝反应池(2)中，设置在混凝反应池(2)内的第二搅拌器(201)进行搅拌，所述第二搅拌器(201)的搅拌时间为5～10分钟，第二搅拌器(201)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒。；/n(C)将混凝反应池(2)中搅拌后所得的混合液导入吸附反应池(3)中，向吸附反应池(3)投放选择性吸附硝酸盐型磁粉，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉是表面包覆有聚苯乙烯(901)的四氧化三铁颗粒(9)，所述四氧化三铁颗粒(9)的粒径为15～100μm，所述聚苯乙烯(901)上接枝有长烷基链季胺基团(902)，所述烷基链季胺基团(902)使得选择性吸附硝酸盐型磁粉在溶液中电离并表面带正电，因此选择性吸附硝酸盐型磁粉在搅拌时能够吸附硝酸盐从而脱氮，所述长烷基链季胺基团(902)在每克选择性吸附硝酸盐型磁粉中的含量为0.5～2mmol，使用设置在吸附反应池(3)内的第三搅拌器(301)进行搅拌，使得混合液与选择性吸附硝酸盐型磁粉充分混合，所述第三搅拌器(301)搅拌的时间为10～20分钟，第三搅拌器(301)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉的投加量为每立方米生化尾水200～800g；/n(D)将吸附反应池(3)搅拌后所得的混合液导入絮凝反应池(4)中，向絮凝反应池(4)中投加质量浓度为0.05～0.8％的阴离子型聚丙烯酰胺溶液，所述阴离子型聚丙烯酰胺溶液的投加量为每立方米生化尾水2～8L，设置在絮凝反应池(4)内的第四搅拌器(401)进行搅拌，所述第四搅拌器(401)的搅拌时间为4～8分钟，第四搅拌器(401)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为20～100/秒；/n(E)将絮凝反应池(4)搅拌后所得的混合液导入沉淀池(5)后静置沉淀10～20分钟，静置沉淀后清水处于沉淀池(5)的上部，通过沉淀池(5)上的排水管排出；沉淀物处于沉淀池(5)的下部，通过排泥管排出。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于磁混凝-吸附耦合的生化尾水深度脱氮除磷方法，其步骤为：
(A)生化尾水导入混合池(1)，向混合池(1)湿式投加聚合氯化铝溶液，所述聚合氯化铝水解产生的羟基氧化铝与生化尾水中溶解的磷酸盐发生配位反应生成配合物，以此去除生化尾水中的磷酸盐，聚合氯化铝溶液质量浓度为2～25％，聚合氯化铝溶液的投加量为每立方米生化尾水投加1～4L；通过设置在混合池(1)内的第一搅拌器(101)进行搅拌，所述第一搅拌器(101)的搅拌时间为1～2分钟，第一搅拌器(101)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为500～1000/秒，平均速度梯度的计算公式为G＝(P/μ)^0.5(P代表搅拌功率，μ代表水的动力粘度)；
(B)将混合池(1)中搅拌后所得的混合液导入混凝反应池(2)中，设置在混凝反应池(2)内的第二搅拌器(201)进行搅拌，所述第二搅拌器(201)的搅拌时间为5～10分钟，第二搅拌器(201)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒。；
(C)将混凝反应池(2)中搅拌后所得的混合液导入吸附反应池(3)中，向吸附反应池(3)投放选择性吸附硝酸盐型磁粉，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉是表面包覆有聚苯乙烯(901)的四氧化三铁颗粒(9)，所述四氧化三铁颗粒(9)的粒径为15～100μm，所述聚苯乙烯(901)上接枝有长烷基链季胺基团(902)，所述烷基链季胺基团(902)使得选择性吸附硝酸盐型磁粉在溶液中电离并表面带正电，因此选择性吸附硝酸盐型磁粉在搅拌时能够吸附硝酸盐从而脱氮，所述长烷基链季胺基团(902)在每克选择性吸附硝酸盐型磁粉中的含量为0.5～2mmol，使用设置在吸附反应池(3)内的第三搅拌器(301)进行搅拌，使得混合液与选择性吸附硝酸盐型磁粉充分混合，所述第三搅拌器(301)搅拌的时间为10～20分钟，第三搅拌器(301)搅拌时混合液的平均速度梯度(G值)为100～200/秒，所述选择性吸附硝酸盐型磁粉的投加量为每立方米生化尾水200～800g；
(D)将吸附反应池(3)搅拌后所得的混合液导入絮凝反应池(4)中，向絮凝反应池(4)中投加质量浓度为0.05～0.8％的阴离子型聚丙烯酰胺溶液，所述阴离子型聚丙烯酰胺溶液的投加量为每立方米生化尾水2～8L，设置在絮凝反应池(4)内的第四搅拌器(401)进行搅拌，所述第四搅拌器(401)的搅拌时间为4～8分钟，第四搅拌器(401)搅拌时混...
【专利技术属性】
技术研发人员：许海民，韩路，毛亚，张圣军，
申请(专利权)人：江苏启创环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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