一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺技术方案

本发明专利技术涉及一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，所述磁分离废水系统包括磁分离单元

【技术实现步骤摘要】
一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺


[0001]本专利技术涉及有机废水处理工艺
，具体涉及一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺
。

技术介绍

[0002]磁分离技术是借助磁场力的作用，对磁性不同的物质进行分离的一种物理分离方法
。
其最早应用于选矿行业，
1845
年美国发表了工业磁选机的专利，磁分离开始以机械设备的形态陆续在煤脱硫
、
玻璃及水泥等原料除铁
、
高岭土提纯等选矿以外的领域得到规模化应用
。20
世纪
60
年代，磁分离技术开始应用于水处理领域
。70
年代，美国
、
日本等开始将
HGMS
高梯度磁过滤器应用于冶金废水处理
。
[0003]以超磁分离技术和磁沉淀技术为代表的磁分离工艺
(
或称为超磁分离污水处理工艺
)
均采用了磁加载絮凝技术，该过程因磁介质
(
或称为磁种
)
的加入显著强化了絮凝效果
。
现有的技术表明，现有的磁分离工艺能够直接去除水体中悬浮物
、TP
非溶解性
COD
以及重金属等污染物，但是对于水体中的溶解性指标，如氨氮
、TN、
溶解性
COD
等污染物，是无法直接通过磁分离工艺去除的，例如，对于有机废水而言，有机废水内通常含有不同浓度的溶解性
COD
，单纯采用磁分离工艺只能去除
TP
非溶解性
COD
，而不能去除溶解的
COD
，导致出水中
COD
含量较高，不利于进一步提高出水水质
。
现有技术中，为了去除废水中的一些溶解性指标
(
如溶解性
COD)
，通常只能在磁分离工艺的下游配置相应的生化工艺，使得磁分离工艺与生化工艺联用，在实际运行过程中，磁分离工艺主要用于去除水体中非溶解性污染物，配置于磁分离工艺下游的生化工艺主要用来去除水体中的溶解性指标，并具有一定的效果
。
然而，这种联合方式使得整个废水处理过程需要同时配置磁分离工艺和生化工艺，不仅导致整体工艺流程更复杂
、
成本更高，而且生化工艺本身也存在一些弊端，例如，现有生化工艺通常都存在受环境温度影响大
、
微生物培养周期长
、
出水指标难于控制等问题，导致出水很难达标，亟待解决
。
因此，需要一种更简单
、
有效的手段来解决现有磁分离工艺无法去除水体中的溶解性
COD
，导致现有磁分离工艺处理有机废水后，出水
COD
含量较高的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术第一方面要解决现有磁分离工艺只能去除水体中的非溶解性污染物，无法去除水体中的溶解性
COD
等溶解性指标，导致利用磁分离工艺处理有机废水后，出水
COD
含量较高的问题，提供了一种既可以去除水体中的悬浮物
、TP
非溶解性
COD
以及重金属等污染物，又可以去除水体中溶解性
COD
的工艺，主要构思为：
[0005]一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，所述磁分离废水系统包括磁分离单元，用于去除水体中的非溶解性污染物；
[0006]磁分离废水系统还包括配置于磁分离单元上游并与磁分离单元相连通的吸附反应单元，所述工艺包括如下步骤：
[0007]S1
，采用具备
COD
吸附功能的磁性复合材料作为磁介质，并使磁介质与废水在吸附
反应单元内混合，以利用磁介质吸附废水中溶解的
COD
；
[0008]S2
，将废水继续输入磁分离单元中，采用磁分离工艺继续处理废水，至少去除废水中的非溶解性污染物
。
本方案中，通过采用具备
COD
吸附功能的磁性复合材料作为磁介质，使得磁介质不仅可以在磁分离单元中利用磁分离工艺除去废水中的悬浮物
、TP
非溶解性
COD
以及重金属等非溶解性污染物，而且可以在吸附反应单元中与废水进行吸附反应，以便有效去除废水中溶解的
COD
，从而使得本工艺可以通过一次处理过程，同时去除废水中的溶解性
COD
污染物和非溶解性污染物，这样一方面，无需与现有的生化工艺联合使用，既可以简化现有工艺流程，又可以避免生化工艺所带来的技术问题，另一方面，可以显著降低出水
COD
含量，尤其适用于处理有机废水
。
此外，整个工艺过程中，吸附
、
分离的时间短，有利于提高污水处理效率
。
[0009]为解决吸附容量高且易于再生的问题，优选的，所述磁性复合材料采用的是
Fe3O4@
甲壳素
N
‑
脱乙酰基
。Fe3O4@
甲壳素
N
‑
脱乙酰基是利用
Fe3O4和壳聚糖通过高温水热一步法合成的磁性壳聚糖复合材料，该磁性复合材料在实际吸附过程中发生的是非交联反应，不会消耗自身的胺基，确保其活性，从而使得本磁性复合材料的吸附容量更高
、
吸附时间短
、
吸附效率高，而且易于再生，以便循环
、
重复利用，可以显著提高经济性
。
[0010]为提高
COD
的吸附效果，一些实施方式中，吸附反应单元包括吸附反应箱，所述吸附反应箱配置有若干相互串联的吸附空腔，且位于最末尾的吸附空腔与磁分离单元相连通；所述
S1
中，使废水和磁介质一起依次通过各吸附空腔，并在通过的过程中实现混合及完成对
COD
的吸附
。
[0011]为进一步提高吸附效率和吸附效果，进一步的，所述吸附反应单元还包括配置于各吸附空腔内的搅拌器
。
搅拌器不仅可以加速磁介质与废水的混合，而且可以使磁介质与废水充分
、
均匀的混合在一起，从而有利于磁介质与废水中溶解的
COD
充分接触，更利于吸附废水中的
COD。
[0012]为解决提高吸附效率的问题，优选的，步骤
S1
中，磁介质与废水在吸附反应单元内的混合时间为
15
‑
30min。
[0013]优选的，所述磁分离单元包括磁混凝反应装置及配置于磁混凝反应装置下游并与磁混凝反应装置相连通的磁分离设备，吸附反应单元与磁混凝反应装置相连通，磁分离设备包括排泥端和排水端，所述
S2
包括，
[0014]S2.1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，所述磁分离废水系统包括磁分离单元，其特征在于，磁分离废水系统还包括配置于磁分离单元上游并与磁分离单元相连通的吸附反应单元，所述工艺包括如下步骤：步骤
S1
，采用具备
COD
吸附功能的磁性复合材料作为磁介质，并使磁介质与废水在吸附反应单元内混合，以利用磁介质吸附废水中溶解的
COD
；步骤
S2
，将废水继续输入磁分离单元中，采用磁分离工艺继续处理废水，至少去除废水中的非溶解性污染物
。2.
根据权利要求1所述的利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，其特征在于，所述磁性复合材料采用的是
Fe3O4@
甲壳素
N
‑
脱乙酰基
。3.
根据权利要求1所述的利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，其特征在于，吸附反应单元包括吸附反应箱，所述吸附反应箱配置有若干相互串联的吸附空腔，且位于最末尾的吸附空腔与磁分离单元相连通；所述步骤
S1
中，还包括使废水和磁介质一起依次通过各吸附空腔，并在通过的过程中实现混合及完成对
COD
的吸附的步骤
。4.
根据权利要求1‑3任一所述的利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，其特征在于，所述磁分离单元包括磁混凝反应装置及配置于磁混凝反应装置下游并与磁混凝反应装置相连通的磁分离设备，吸附反应单元与磁混凝反应装置相连通，磁分离设备包括排泥端和排水端，所述步骤
S2
包括，
S2.1
，向磁混凝反应装置内混合磁介质后的废水中投加适量药剂，通过磁混凝反应在废水中形成磁性絮体；
S2.2
，磁分离设备利用磁场分离废水中的磁性絮体，以形成磁性污泥，磁性污泥经由排泥端排出，分离磁性絮体后的水体经由排水端排出
。5.
根据权利要求4所述的利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，其特征在于，所述磁分离设备采用的是超磁分离机或磁沉淀装置；和
/
或，步骤
S1
中，磁介质与废水在吸附反应单元内的混合时间为
15
‑
30min
；和
/
或，
S2.1
中，磁混凝反应装置内的磁混凝反应时间为3‑
5min
；和
/
或，所述磁混凝反应装置至少构造有相互连通的混凝腔和絮凝腔，吸附反应单元与混凝腔相连通，絮凝腔与磁分离设备相连通，所述步骤
S2.1
还包括向混凝腔内投加适量混凝剂的步骤，及向絮凝腔内投加适量絮凝剂的步骤
。6.
根据权利要求4所述的利用磁分离废水系统处理有机废水工艺，其特征在于，所述磁分离废水系统还包括配置于磁分离单元下游并与磁分离单元相连通的再生循环单元，所述工艺还包括，
S3
，利用再生循环单元承接磁分离单元分离出来的磁性污泥，并在碱性条件下使磁性污泥中吸附于磁性复合材料中的
COD
脱附，以还原和回收磁性复合材料，并将所回收的磁性复合材料投加到吸附反应单元中，实现循环
。7.
根据权利要求6所述的利用磁分离废水系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，吉青青，杨涛，易洋，王哲晓，黄光华，
申请(专利权)人：中建环能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：