博宇环保设备：磁絮凝污水处理系统

一、项目概况

城市河流是城市景观中一个流动的、与城市居民生活环境紧密联系，且相对开放的复杂生态系统。河流对外源污染具有一定的自我净化恢复能力，然而城市河流由于沿岸居民数量众多，居民的生产生活对城市河流造成巨大影响，致使城市河流生态功能在不断退化和丧失，出现黑臭、蚊虫滋生，不仅丧失了作为城市景观的功能，反而成为城市负担，干扰居民的正常生产生活，影响城市声誉。

根据“回归自然”与“以人为本”的治理思路，在恢复河道原有自然功能的同时满足居民活动需求队河道进行治理规划和设计。

二、设计原则

为了尽量经济、高效的治理河道污染，符合技术和经济性可行性，同时达到一定的治理目标，体现如下设计原则：

1、工程设计中，将严格执行国家及地方的现行规范和标准。

2、采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性与可靠性有机地结合起来。

3、因地制宜，充分考虑所选工艺的合理性，有效控制工艺造价。

4、利用高效节能的治理工艺，节能节耗，最大限度地降低运行费用。

5、系统设备简单，建设周期短、见效快，维护方便，在保证治理效果的前提下，实现“三低”（低投资、低运行费用、低技术管理要求）目标。

三、治理方法

目前，国内外对河流富营养化治理的方法大致可以归类为物理法、化学法、生物-生态法等。

3.1物理法

1、截污

截污是河流治理的一条有效的途径。目前国内受污染河流，无不源于外来污染物远远超出湖泊自身的净化能力而导致水质恶化、生态破坏，而截污则基本能够解决河流的污染之源，防止水体进一步恶化。截污作为一项有效的措施被广泛认可。

但是，河流截污工程浩大，涉及面广，包括大量管 铺设、污水厂建设、人员动迁、河流周边生态修复、工厂企业排污控制等，其巨额的工程投资、漫长的工期与复杂的工程实施，使众多的河流主管部门在一定时期内无力承担，而进展缓慢，因而当前的截污工作更多的体现为相关主管部门量力而行的治河措施之一，通常会结合其他的治理方法实施。

2、清淤

由于常年自然沉积，河流底部聚积了大量淤泥,富含可观的营养盐类,其释放也可能形成河流富营养化和水华暴发。将底泥从河体中移出,可减少积累在表层底泥中的营养盐，减少潜在性内部污染源，是减少内源污染的直接有效措施。在工程施工时,要密闭机械工作面,对淤泥要安全处置,防止二次污染。但是，清淤后水质只能暂时性地得到改善，随着污染的输入，河流很快又淤积回去，而且工程量大，投资费用高。

3、曝气复氧

污染严重的河流水体由于耗氧量大于水体的自然复氧量，溶解氧很低，甚至处于缺氧(或厌氧)状态。向处于缺氧(或厌氧)状态的河道进行人工充氧（此过程称为河道曝气复氧），可以增强河流的自净能力、改善水质，改善或恢复河流的生态环境。因此，向处于缺氧(或厌氧)状态的河流中进行曝气复氧可以补充河流中过量消耗的溶解氧、增强水体的自净能力，有助于加快黑臭、感官性差等状态的河流恢复到正常的水生态系统。

由于河流曝气复氧工程的良好效果和相对较低的投资与运行成本费用，成为一些发达国家如美国、德国、英国、葡萄牙、澳大利亚及中等发达国家与地区如韩国、中国香港在中小型污染水体乃至港湾和河流水体污染治理中经常采用的方法。

4、换水冲稀

通过工程手段引水稀释受污染水体,短时间内降低水体的污染负荷,改善水生动物、水生植物的生存环境,提高河流的自净能力。但是换水冲稀后污染的总量没有减少，实际是污染物转嫁，如果外来污染持续存在，很快会恢复到原来的污染水平，且浪费了优质的水资源。

通过引水稀释,可使得河流中优势菌种由绿藻转化为大型水生植物,大大改善了河水的水质。但引水稀释导致交换水体的生态体系发生变化,也会产生一定的负面影响。

3.2生物－生态修复技术

恢复水体本身的生态结构可以恢复水体的自净能力,通过水体的自净功能达到水体的自我净化,并达到水体和水体内生态系统良性协调发展。在已经发生水质恶化的水体中,完全依靠水体自发的修复作用很难迅速恢复水体中的生态结构。而在人工参与的条件下,系统而全面的恢复水体的生态结构可以达到水体生态系统良性协调发展的目的。

水生植物是河流生态系统的重要组成部分，具有显著的环境生态功能，利用水生生物法种植水生植物，通过植物的生长转移水体系统中的污染负荷，其发达的根系为微生物提供生长繁殖场所，以分解水中污染物以供植物吸收，具有一定的吸收净化、澄清水质、抑制藻类的功能。

人为创造一定的条件，利用适合相应河流水环境的水生植物及其共生的微环境,构建适合水体特征的水生植物群落,能有效降低悬浮物浓度，提高水体透明度及溶解氧，为其他生物提供良好的生存环境,改善水生生态系统的生物多样性。

选育高效菌株制成为微生物复合制剂处理污染水体。其过程以酶促反应为基础，通过生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质作为催化剂,净化污水、分解淤泥、消除恶臭。

3.3化学法

将河水用泵提升到絮凝沉淀设备中，通过投加混凝剂使污染物沉积在设备底部，上清液回流到河体中。设备底部污泥收集到污泥池，定期抽吸外运处理。化学方法就是针对河流的污染特征投加相应的化学药剂,强制去除污染物质。美国某河流通过投加铝盐,使河中磷由原来的65μg/L下降到30μg/L, 河流水质明显改善。该方法操作简单。

1、普通混凝沉淀法

混凝沉淀池是废水处理中沉淀池的一种。混凝过程是工业用水和生活污水处理中最基本也是极为重要的处理过程，通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂)，使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉。

混凝沉淀工艺在水处理上的应用已有几百年的历史，与其他物理化学方法相比具有出水水质好、工艺运行稳定可靠、经济实用、操作简便等优点。

2、磁絮凝沉淀法

在传统的混合絮凝工艺中，加入经过特殊工艺处理过得磁种，以增强絮凝剂絮凝的效果。在絮凝的过程中形成已磁种为核心的高密度的絮凝体同时加大絮凝体的比重，让包含了各种悬浮物、COD、有机物、磷、重金属等污染物的絮凝体在磁絮凝高效沉淀池中快速沉降，从而达到高效除污的目的。

磁种的离子极性和金属特性作为絮体的核体，大大地强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力，减少絮凝剂用量，在去除悬浮物，特别是在去磷、细菌、病毒、油、重金属、色度、浊度、除臭、悬浮物等方面的效果比传统工艺要好。由于磁种的比重高达5.O×103kg/m3，混有磁种的絮体比重增大，絮体快速沉降，速度可达40m/h以上，整个水处理从进水到出水可在10-15分钟左右完成。污泥中的磁种，利用磁种本身的特性使用超磁分离机进行分离后回收并在系统中循环使用。以达到高度净化出水的目的。根据在美国采用磁絮凝作深度水处理的 告，加载磁性絮凝体可达到去除26纳米病菌的结果。该工艺以前在工程中应用很少，原因是磁种的回收技术一直没有很好的解决，而现在我公司已将这一技术难点成功地突破，磁种的回收率达到99％以上。

当前，从污水处理现状来看，沿用了许多年的传统的“一级处理”及“二级处理”水处理工艺技术和设备已经难以适应当今的高浊度和高浓度污水的净化处理要求，处理后出水更不能满足城市对水回用的水质要求。

沿着传统的工艺技术路线只能进一步附加传统的“三级处理”设备系统，既回避不了庞大复杂的传统二级生化处理系统，也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统三级过滤吸附处理系统。这些恰恰是实现污水回用的忌讳之处。所以，环保市场十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有环保标准并且能回用于城市，投资和运行费用又要为现有城市的经济实力所能接受的污水处理新技术和新设备。与其他污水处理工艺相比，磁絮凝技术具有以下优点

(1)适用广泛，能应用于城市污水的一级、二级、三级、中水和各种工业污水以及饮用水。

(2)处理效果好，其出水水质与超滤膜出水相媲美，磁絮凝工艺能有效地从水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物，如：COD、BOD、悬浮物、总磷、色度、浊度等，特别是对磷有强大的去除效果。也能结合生物工艺非常有效和经济地脱氮。

(3)耐冲击负荷能力强，对水质的冲击有独特的耐冲击能力。当前段工序出现故障时，或其他有害金属离子进入污水处理系统，污水可直接进入磁混凝系统，系统仍然能够保持较高的去除效果，大幅度去除水中污染物。

(4)设备和工艺可以随时调整，灵活性强、占地小，可设置为流动式处理车间(如：流动设备处理车、活动板房等)，可根据需求装置指定地点，或建固定厂房等。

(5)投资低，比膜处理有明显的优势，而且磁粉可回收并在系统中循环使用，回收率99％。

(6)运行成本低，设备使用寿命长，除了正常的维护外，不用更换部件而造成高昂的二次投资。在原有设备的基础上，加装或将工艺改造为磁絮凝系统，只需更改其核心部分，提高其处理能力，降低运行成本。

(7)运行管理方便，启动快捷，运行管理简单。

3.4最终技术方案

本项目中为了尽快达到净化效果，直接采用化学法中的磁絮凝沉淀法。使用高效沉淀设备，使水体在最短时间内得到净化。

四、工艺流程

4.1工艺流程说明

在一定的化学条件下，向污水中添加专用磁种和絮凝剂，或铁磁性絮凝剂（如表面处理过的三价铁盐），水中有害物质通过氢键、范德瓦尔斯力或静电力与经表面官能团修饰的磁种絮接，从而使非磁性物质具有磁性或使弱磁性物质的磁性增强，与污染物结合的磁絮凝剂可以被高梯度磁滤 或磁盘捕获，从而实现污染物的去除。磁分离设备分离出的废渣（磁种和悬浮物的混合体） 经输送装置进入高速絮凝剪切环节，实现磁种和悬浮物的分离，再经由磁鼓回收装置，就可将其中的磁种分选出来，磁种回收率可达99 %以上。回收的磁种可循环利用，既节约了生产成本，又减少了环境负荷。

4.2市场应用

1）用于市政污水提标提量改造。

2）村镇生活污水治理，制作成移动设备，对污水进行流动处理，有效解决村镇污水分散、管 不健全等问题。

3）用于湖泊河流等地表水治理，去除水体中的藻类，大量消减水体中的总磷，有效控制水体的富营养化，改善水质。

4）用于石油废水，造纸废水，化工废水，食品废水、矿井废水、酸洗磷化废水、养殖废水、高含磷工业废水等废水的处理。

5）为地方政府建立污水应急处理体系提供技术平台，以应对突发事件和自然灾害

磁絮凝污水处理系统

4.3技术特点

1）处理时间短、速度快、处理量大，磁盘瞬间产生大于重力 640 倍的磁力，处理效率高，流程短，总的处理时间大约3 min，可多台并联运行，满足大流量处理要求；

2）占地少，出水稳定，占地面积约为传统絮凝沉淀的1 /8，混凝时间1min，絮凝时间2min，过水平均流速320m/h。

3）排泥浓度高，磁盘直接强磁吸附污泥，连续排出设备，通过卸渣系统得到高浓度污泥；

4）运行费用低，采用磁絮凝技术，投加药量少，且磁种循环利用率高，运行费用低；

5）日常维护方便，设备无需反洗，自动化程度高，运行稳定可靠。

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