2、磁絮凝作用机理初探
根据混凝机理,加入混凝剂主要是通过改变胶体或悬浮颗粒的表面性质,使胶体或絮团的吸引能大于排斥能而促进凝聚,而加入絮凝剂的作用主要是通过架桥作用使颗粒聚集的。
陈文松在他的中对磁絮凝的作用机理进行了阐述,他认为,含磁絮团的形成与不含磁絮团的形成过程一样,都是在混凝剂的作用下完成的。对磁粉的ζ电位的测试结果表明,磁粉表面呈负电性(ζ=-10.5mV)。由此可以推断,含磁絮团的形成经历如下:首先,混凝剂水解产生的正离子由于吸附电中和作用聚集于带负电荷的胶体颗粒和磁粉颗粒周围;然后,由于静电斥力的消失,胶体颗粒与磁粉颗粒之间以及它们自身之间通过范得华引力长大;后,通过絮凝剂的架桥作用,进一步将凝聚体絮凝成大絮团而沉淀。由此可见,有磁粉参与的磁絮凝反应与没有磁粉参与的絮凝反应没有本质区别,磁粉与其他的细微悬浮颗粒一样,混凝剂的作用机理对它同样起作用,已有的混凝理论对磁絮凝反应同样具有意义,所有的强化混凝措施都将促进磁絮凝反应的进行。
该成果是国际公认的低碳减排技术,应用磁分离的物理化学方法,直接减少二氧化碳温室气体的排放。主要用于非导磁性介质的污水处理,包括工业废水处理:煤炭行业的矿井水,冶金行业的含石墨轧钢废水和钢厂总排水,石油行业的采油回注水,电厂回用水处理,造纸废水的预处理和精处理,印染废水的预处理和精处理;市政污水处理:市政污水一级强化处理,市政污水处理厂的提标改造,污水处理厂浓缩液的深度脱磷处理,中水回用的膜前预处理;公共水域净化:河道水、景观水、湖泊水降浊除藻脱磷;供水预处理:黄河沿岸工业供水和自来水厂预处理,水库水源供水降浊除藻脱磷预处理;水污染事故应急处理等。
三、技术原理
普通水体中悬浮物一般不带磁性。**磁分离水体净化技术是将不带磁性的水体悬浮物赋予磁性,然后通过**磁分离机进行固液分离,水体得到净化;水体中分离出来的泥渣经磁种回收系统分散、脱磁后实现磁种与泥渣的分离,磁种进入下一个循环使用过程。
**磁分离水体净化技术的系统设备由部分组成:加药系统部分、混凝系统部分、**磁分离系统部分和磁粉投加及回收部分组成。
该成果主要内容包括:(1)适合磁分离的磁种;(2)适合分离磁种絮凝反应后生成的“微磁絮团”的**磁分离机;(3)磁种投加及回收设备(磁分离磁鼓);(4)新型混凝系统设备,能使磁种与非磁性物质能很好地形成磁性絮体。
**磁分离水体净化技术工艺流程图
工艺流程简述:
1、待处理水体经过预处理后,进入混凝反应器,与一定浓度磁性物质混合均匀;含有一定浓度磁性物质的水体,在混凝剂和助凝剂作用下,完成磁性物质与非磁性悬浮物的结合,形成微磁絮团;
2、经过混凝反应后,出水流入**磁分离设备,在高磁场强度下,形成的磁性微絮团由磁盘打捞带出水中,实现微磁絮团与水体的分离,出水直接排放或回用
3、由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性污泥的分离,分离所得磁性物质回收再利用(回收率>99%),污泥进入污泥处理系统;
4、待处理水体从流入混凝反应器至**磁分离设备净化处理总的停留时间大约为3min左右,实现污水的快速澄清。
四、主要技术指标
1、捕捉微粒的粒径小达到2µm;
2、进口水质SS:300~400mg/l的情况下,出口水质SS≤10mg/l。
3、进口TP2~4mg/l的情况下,出水TP小于0.05~0.5mg/l。
4、进口水质油≤50mg/l的情况下,出口油≤5mg/l。
5、COD的去除率>50%。
五、成果的创造性、性
1、流程短:磁力为重力的600多倍,采用磁力分离比重力分离快数十倍,实现水体中污染物与水的快速分离,悬浮物从反应到分离只需要3.5分钟。
2、占地面积小:日处理量24000吨的设备占地面积仅为20m×10m。
3、投资省:配套土建少,综合投资比传统处理方法少1/3~1/5。
4、运行费用低:电机功率小,水处理药剂投加量为常规混凝沉淀的1/3~2/3,短流程一体化设备综合吨水电耗0.03元,磁种可回收。
5、处理水量大:单台设备可实现处理量1500m3/h。
6、出水水质好:出水悬浮物浓度可低于10mg/l,总磷低于0.05~0.5mg/l。
7、水头损失小:待处理水经过**磁分离水体净化系统的水头损失仅0.1m。
8、污泥浓度高:没有反冲洗,连续排放的污泥含固率达到7%,直接进入脱水机处理,好于其它任何工艺。
1、稀土磁盘机
该设备利用稀土永磁材料的高强磁能积,通过稀土磁盘的聚磁组合,在磁路的设计上进行创新,实现工作区间的高磁场强度和高磁场梯度,使轧钢废水中铁磁性微粒及絮凝吸附在其上的非磁性物质微粒和渣油,在磁场力作用下,克服流体阻力和微粒重力等机械外力,产生快速定向运动,吸附在稀土磁盘表面,从而将废水中的悬浮物和油吸附分离出来,再通过隔磁卸渣装置将稀土磁盘表面的吸附物卸下,刨入螺旋槽,经非磁性的输渣装置输出,实现废水的净化和循环使用。
设备特点:
★该设备结构紧凑、占地面积小、操作维护方便。
★去除铁磁性悬浮物效果好,去除率可达80~95%,处理废水量大。
★回收铁磁性悬浮物含水率90%,若增加磁力压榨脱水机,含水率可降到35%。
★设备连续使用,运行稳定可靠,耗电少。
★稀土永磁材料性能稳定,寿命长,10年衰减5~10%。
★进水压力无要求,一般为0.05Mpa。
2、磁力压榨脱水机
磁力压榨脱水机是利用稀土永磁吸筒的高强磁力为钢铁企业含水铁磁性渣或磁性絮团脱水而开发的设备。该脱水机既可与海基会及稀土磁盘分离净化废水设备配套使用,也可单使用。配套使用时,可脱去稀土磁盘分离净化废水设备排出的含水率达90﹪的稀渣中的水份。单使用时,可脱去轧钢、连铸污泥中的水分,达到渣、水分离的目的。
设备特点:
★脱水率高,带有磁性、含水率≤90%的渣,经磁力压榨机脱水后,含水率 ≤35%。
★实现连续脱水。
★结构紧凑,投资小,占地省。
★性能稳定,使用寿命长,耗电省,运行费用低。
★操作简单,运行可靠,维护方便
3、圆盘式除油机
圆盘式除油机是一种机械式水面浮油回收设备。它由可漂浮于水面的浮筒、传动系统、吸油圆盘机构、刮油机构、集油箱、输油装置、电气控制箱等部分组成。可用于江河、海洋溢油的回收,以及油水分离池、废油池、隔油池、旋流井等处的浮油回收。
生物化学处理法是利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解、胶体状态的**污染物转化为稳定的无害物质。
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