1、浅谈磁混凝沉淀工艺在污水处理中的应用广饶康达环保水务有限公司 宋立堂快速磁沉淀池工艺是混凝、沉淀、过滤的替代工艺，主要去除SS、浊度与 TP，以及 SS 带来的 COD。鉴于以上功能，广饶县污水处理厂在 2012 年提标扩建时采用了此工艺，并通过这些年的运行，该工艺运行工况良好，出水 SS、TP 达标排放，COD 去除效果良好。下面就广饶县污水处理厂磁沉淀工艺设计、运行情况做如下简单介绍。一、概况广饶县污水处理厂采用 AAO+深度处理工艺（芬顿、磁沉淀、纤维转盘滤池和接触消毒池） ，设计规模日处理污水 7.5 万吨，现平均日处理污水 5.5 万吨。由于进水以工业污水为主（工业废水占比 70%左
2、右） ，污水可生化性很差，单纯靠生物处理已很难达到国家一级 A 排放标准的要求。为此，2012 年，该厂实施了提标、扩建及污泥处置工程项目，新增水处理规模 2.5 万吨/日，并建设了进一步去除SS、TP 指标的快速磁沉淀工艺，经进一步去除后出水 SS 和 TP 达国家一级 A 排放标准。二、快速磁沉淀池工艺原理在混凝沉淀中增加了磁粉，并使得混凝产生的絮体与磁粉有效结合。由于磁粉的比重为 5.25.3，因此大大增加了混凝絮体的比重，从而大大加快了絮体的沉降速度，同时设置了污泥回流系统，使得污泥中的大部分磁粉直接循环使用，剩余污泥经过磁粉回收后排出本系统，磁粉回收率为 99%左右。三、工艺流程：污
3、水首先进入 T1 絮凝池，在絮凝池投加聚合硫铁，经搅拌后进入 T2 搅拌池进一步搅拌。之后进入 T3 搅拌池，在此投加磁粉，经搅拌后进入 T4 搅拌池。在 T4 搅拌池投加 PAM 阴离子进行混凝，混凝后进入澄清池，在此沉淀后出水进入下一道水处理单元。总水力停留时间 20 分钟。澄清池产生的沉淀物 80%左右回流到 T3 搅拌池进一步对投加的药剂进行再利用，另 20%左右的沉淀物进入磁分离机进行磁粉回收，回收的磁粉再次进入 T3 搅拌池进行利用，剩余污泥则进入污泥脱水系统进行深度脱水。四、系统组成该系统由 2 组相互独立、相互平行的混凝反应系统、沉淀分离系统、加药系统、污泥及磁粉回收系统、配电
4、及自控系统组成，每组设计规模 3.75 万 m/日。当其中一组设备发生故障需要停产维修时，另一组可单独运行。实践证明，当单边运行时，日处理水量 5-6万 m出水 SS、TP 完全达标。1、混凝反应系统该系统设置混凝池 2 座，每座分为 4 个池子，每个池子安装搅拌机一台，水力停留时间 8-10 分钟。2、沉淀分离系统（澄清池）设置澄清池 2 座，每座按上部方形、底部圆形单泥斗形式设计，为中间进水、周边出水形式，安装刮泥机 1 台。设计平均表面水力负荷 11m3/m2h,最大水力负荷 15 m3/m2h。3、加药系统本工艺所需药剂为聚合硫酸铁（11%） 、聚丙烯酰胺阴离子（PAM）和磁粉。设计投
5、加量如下：药剂名称 聚铁 PAM 阴离子 磁粉投加量（mg/l） 250 1-2 53.1 聚铁投加系统该系统由卸料泵 2 台、35m药剂储罐 2 座、加药泵 4 台和电控系统组成。药剂投加系统采用变频控制，可根据进水流量、出水水质、絮凝效果实时控制计量泵流量，并上传至中控室实现远程监控。3.2 PAM 阴离子投加系统PAM 阴离子采用干粉现场配置，设置 PAM 自动配药机 1 套，配套4 台螺杆加药泵，计量泵流量由自控系统根据进水流量自动调节。3.3 磁粉磁粉为袋装投加，每袋 20 公斤，通过人工进行投加。4 、污泥及磁粉回收系统该系统包括污泥回流泵、污泥输送泵、磁粉分离机和电控系统组成。其
6、中污泥回流泵 4 台，每组 2 台，为 1 备 1 用；污泥输送泵2 台，1 备 1 用；磁分离机 2 台，每组各 1 台，安装剪切机 2 台。5、配电及自控系统该系统装机容量 169kw，运行功率 91.4kw。配套 PLC 控制系统，可用于控制混凝系统的自动运行，并根据检测信号自动控制药剂投加量。PLC 控制系统留有远程通讯接口，并与污水处理厂中控室联网，实现了远程监控运行。其配套仪表有：进水流量计、剩余污泥流量、回流污泥流量、在线浊度仪检测、加药泵运行频率及加药量、药剂储罐液位监测、搅拌机运行频率等。五、运行经济指标该项目自 2013 年投产运行至今，运行工况良好。1、药耗：药剂名称 聚
7、铁 PAM 阴离子 磁粉平均投加量（mg/l） 450 1.2 6-72、药耗分析：2.1 聚铁：实际投加量比设计聚铁投加量 250mg/l 多200mg/l，原因是磁沉淀工艺前端为芬顿工艺，该工艺主要去除COD，但由于运行成本高（约 1.3 元/m） ，县政府一直不同意使用。因此，当二沉池出水大于 50mg/l 时，广饶厂一直用磁沉淀工艺来去除 COD，从而造成聚铁用量比设计值要多。2.2 PAM 阴离子：药耗基本符合设计标准。2.3 磁粉：实际投加量比设计投加量 5mg/l 多 1-2mg/l，原因同聚铁一样，皆因为进一步去除 COD 增加了磁粉用量。但磁粉成本并未超出设计运行成本 0.0
8、1 元/m，实际为 0.00945 元/m。2、出水指标SS TP COD指 标进水 出水 去除率 进水 出水 去除率 进水 出水 去除率平均值（mg/l）14.28 1.27 91.1% 1.43 0.05 96.5% 66.06 44.62 32.5%从上表分析，该工艺对 SS、TP 有很高的去除率，完全达到设计要求。另外，对 COD 也有 30%左右的去除率 ，当二沉池出水 COD 在65mg/l 左右时可以不通过芬顿工艺直接通过磁沉淀工艺去除 COD。3、运行成本该工艺主要直接运行成本为药剂费、电费和维修费，以 2016 年为例，其运行费用构成如下：3.1 药剂费聚铁 PAM 阴离子
9、磁粉 成本合计药剂名称 单耗(mg/l)单价(元/吨)成本（元/m）单耗(mg/l)单价(元/吨)成本（元/m）单耗(mg/l)单价(元/吨)成本（元/m）元/m平均值 485 220 0.107 1.05 12500 0.013 7.3 1380 0.01 0.133.2 电费运行功率为 76.2kw，若按 80%效率运行，则电成本为：91.4 kw24h80%0.08024 元/kwh5.39 万 m/天=0.0026 元/m3.3 维修费本年度共产生维修费 10.5 万元，处理污水 1967.79 万 m，折合维修成本 0.0053 元/m。3.4 直接运行费合计0.13 元/m+0.0
10、026 元/m+0.0053 元/m=0.138 元/m六、工艺优缺点1、优点：1.1 工艺表面负荷可达 15m/h 以上，具有优良的沉淀效果，出水 SS5mg/L，浊度1.0NTU，TP0.5mg/L；1.2 极短的混凝与沉淀时间，总计 20 分钟左右；1.3 由于系统内部具有 5g/L 的磁粉，因此耐受流量及固体负荷冲击；1.4 水力条件要求简单，与常规混凝沉淀相同；1.5 磁粉损耗很低，磁粉回收率为 99%以上，折合费用0.01元/吨水；1.6 占地面积小，设计 7.5 万 m/天规模占地约 300；1.7 操作简单，运行稳定。2、缺点：2.1 管道、阀门、泵类必须耐腐蚀和耐磨损材质，特别是污泥回流泵叶轮、通道内衬胶处理；2.2 维修费较高，特别是污泥回流泵叶轮更换费用较高，每个约 1.2 万元，每年更换一次，4 个近 5 万元；2.3 絮凝效果受进水 PH 影响严重，当 PH7 时，絮凝效果不好，PH6 时基本不絮凝，造成澄清池瞬间浮泥，严重影响出水水质。七、总结 通过这几年运行，该工艺对 SS、TP 去除效果很好，对 COD 也有25%左右的去除率，在出水达标方面发挥了重要作用。该工艺占地面积小、处理水量大、运行成本低，非常适合用地紧张的污水厂新建、改建或提标改造，因此，建议推广使用。
