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含有磁粉和污泥的污水從轉(zhuǎn)鼓的一端進(jìn)入分離裝置，固定磁極將磁性顆粒吸出并附著在滾筒表面，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，被帶至磁系邊緣的低磁區(qū)，并從磁性物質(zhì)出口卸下，非磁性物質(zhì)則在重力的作用下，沿分離槽流至非磁性物質(zhì)出口排出，完成磁性物質(zhì)和非磁性物質(zhì)的分離過(guò)程。

4 磁混凝沉淀技術(shù)的工藝流程及工藝參數(shù)

2007 年年底，10 000 t/d 的磁混凝沉淀試驗(yàn)裝置在北京清河污水處理廠進(jìn)行了為期2 個(gè)月的試驗(yàn)，取得了良好的效果。第2 年，運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)的5 萬(wàn)t/d 的市政污水處理項(xiàng)目在該廠建成并投入運(yùn)行。筆者將以該工程為例，介紹磁混凝沉淀技術(shù)的工藝流程及最佳工藝參數(shù)的確定。

4. 1 工藝流程

磁混凝沉淀工藝流程見(jiàn)圖2。

圖2 磁混凝沉淀工藝流程圖

污水經(jīng)格柵初步分離后，進(jìn)入處理裝置的1 級(jí)混合池，同時(shí)向1 級(jí)混合池投加混凝劑MMS-A，二者充分混合后進(jìn)入2 級(jí)混合池，在此與回收的磁粉和回流污泥混合絮凝，然后進(jìn)入3 級(jí)混合池，與在此加入的助凝劑MMS-M 進(jìn)行反應(yīng)，生成較大的絮體顆粒，最后進(jìn)入沉淀池快速沉降，出水進(jìn)入下一道處理工序。

經(jīng)沉淀池沉淀下來(lái)的污泥，部分經(jīng)污泥回流泵回流到2 級(jí)混合池繼續(xù)參與反應(yīng)，另一部分則經(jīng)高剪切機(jī)進(jìn)行污泥剝離，并進(jìn)入磁鼓進(jìn)行磁粉回收，回收的磁粉再次進(jìn)入2 級(jí)混合池繼續(xù)參與反應(yīng)，剩余污泥則進(jìn)入后續(xù)污泥處理系統(tǒng)。加藥間調(diào)配好的MMS-A和MMS-M 溶液由加藥泵輸送至各加藥點(diǎn)。MMS-A投加到1 級(jí)混合池。MMS-M 投加到3 級(jí)混合池。

4. 2 最佳工藝參數(shù)的確定

在污水處理中，COD、總磷、濁度是幾項(xiàng)最常用的指標(biāo)，下面我們通過(guò)對(duì)這幾項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，分析磁混凝沉淀工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)。試驗(yàn)中，源水為清河污水處理廠總進(jìn)水?，F(xiàn)將基本工藝條件及參數(shù)列于表1。

表1 基本工藝條件及參數(shù)

4. 2. 1加料順序?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行的影響

保持其他工況不變分別試驗(yàn)以下3 種加料順序?qū)Υ判跄磻?yīng)的影響。①先加MMS-A，再加入磁粉，然后加MMS-M；②同時(shí)加入磁粉和MMS-A，然后加MMS-M；③先加MMS-A，再加MMS-M，最后加磁粉。其中每種物料的投加間隔時(shí)間為2 min。針對(duì)以上3 種加料順序分別測(cè)試上清液的濁度，結(jié)果列于表2。

表2 上清液測(cè)試結(jié)果

從以上數(shù)據(jù)中可以看出，前兩種加料順序的效果基本相同，第3 種顯然不可取。究其原因，應(yīng)該是磁粉加入太晚，趕不上參加混凝反應(yīng)，未能形成磁性絮團(tuán)。

4. 2. 2攪拌條件對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響

保持其他參數(shù)不變，分別調(diào)節(jié)3 個(gè)混合池中攪拌機(jī)的運(yùn)行頻率，記錄下各種組合下葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)和相應(yīng)的污水水質(zhì)指標(biāo)，得出如下結(jié)論：在1 級(jí)混合池和2 級(jí)混合池需要快速攪拌，以增加混凝劑、磁粉與污物的碰撞機(jī)會(huì)，但是，攪拌速度并非越快越好，當(dāng)攪拌速度達(dá)到500 r/min 時(shí)，與250 r/min 的效果相差不大，因此，在1 級(jí)和2 級(jí)混合池宜采用250 r/min 的攪拌速度。在3 級(jí)混合池，宜采用較慢的攪拌速度，以免將生成的礬花打碎。該工藝條件下推薦80 r/min 的攪拌速度。

4. 2. 3混凝劑投加量對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響

保持其他參數(shù)不變，將MMS-M 投加質(zhì)量濃度恒定，調(diào)節(jié)MMS-A的投加量（以Al2O3計(jì)），分別測(cè)試各種加藥量下的COD、總磷及濁度指標(biāo)，并計(jì)算出各項(xiàng)污染物的去除率，將試驗(yàn)結(jié)果繪于圖3 中。

從圖3 中可以看出，系統(tǒng)對(duì)COD 的去除率保持在75 %以上，當(dāng)加藥量在25～30 mg/L 之間時(shí)，COD 的去除率在85 %左右，隨著MMS-A投加質(zhì)量濃度的提高，COD 去除率沒(méi)有明顯提高。