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磁絮凝技术在生活污水处理厂深度处理中的应用

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摘要：磁絮凝沉淀技术可以有效去除水体中的总磷、悬浮物以及重金属等污染物质，具有沉降速度高、占地面积小、施工工期短以及出水效果好等优点，在污水处理提标改造和深度除磷等工程上得到了广泛应用。本文以某生活污水处理厂升级改造为案例，针对出水TP超标的问题，在二沉池后增设磁絮凝设备，运行结果表明，2019年1月-6月期间出水TP0.2mg/L，优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890—2012）标准中表1B标准。

关键词：磁絮凝技术；升级改造；深度除磷

磁絮凝沉降技术是由美国麻省理工学院在20世纪90年代末开始开发应用，其创新性在于将加载型沉淀技术和矿山冶炼行业的磁粉回收技术进行跨界组合，是以磁粉为加载载体的磁絮凝澄清技术，是当前较先进的沉淀分离技术。在普通混凝沉淀工艺中同步加入磁粉，使之与污染物絮凝结合成一体，生成絮体密度更大、更结实，从而达到高速沉降目的,由此降低水力停留时间，有效减小池容。此外，磁粉表面的微磁场作用，可能对有机磷去除的化学反应有催化作用。

1.升级改造工程简介

某生活污水处理厂项目，日处理量为2万吨，最高日污水处理量为2.4万吨，占地23亩，投入运行20年，原有主要工艺为曝气沉砂池+初沉池+厌氧池+曝气池+二沉池+砂滤池，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890—2012）标准中表2B标准。因自2018年12月31日起，需执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890—2012）标准中表1B标准，故需对原有污水处理设施进行升级提标改造（改造前该污水处理厂运行情况见表1）。从出水数据来看，对照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890—2012）中的表1B标准，原工艺中TP和SS与标准值差距较大，作为重点提升去除率指标。

2.升级改造工程工艺选择

某生活污水处理厂原处理工艺为A2/O工艺，主要工艺流程如图2所示。现对图2中圆圈内部分工艺进行升级改造，工艺流程图图3所示。

在原有主要污水处理工艺（格栅、初沉、A2/O、二沉池及污泥处理系统）均不改变的条件下，为提高TP去除率，二沉池出水通过提升泵进入磁絮凝设备，用物理化学方法把污水中的磷分离出来。升级改造方案将除磷设备放置在闲置的初沉池内。此方案不但缩短工期，不新增占地，还解决了除磷设备冬季防冻问题。

3.工程运行

（1）工程运行效果

2018年12月改造完工后即正常运转，2019年1月~6月，对项目总出水进行监测，结果如表2所示。

从以上第三方监测结果分析：升级改造完成后，出水各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB11/890-2012）中表1B标准。此外，针对磁絮凝单元的运行情况进行了6次跟踪监测，其中TP和SS的处理效果参见图4.5。

数据表明：污水经过前段AO处理单元和二沉池，TP和SS被去除了80%和85%以上，SS维持在11~15mg/L,TP维持在0.6~1.0mg/L的浓度，但尚未达到设计要求。此后，再经过磁絮凝处理单元，总磷及SS稳定在0.2mg/L和4mg/L以下，出水完全满足一级B标准要求，磁絮凝处理单元对TP的去除率达到85%以上，对SS的去除率波动较大，因为SS测量方法的检测限为4mg/L，实际出水浓度低于检测限，均按4mg/L制图。其中，整个磁絮凝反应系统停留时间为6min，高效沉淀系统有效停留时间为20min，系统从进水到出水不超过30min。其中高效沉淀系统表面负荷取值高达20m3/(m2.h)以上，普通斜管沉淀池表面负荷一般取值在2～4m3/(m2.h)之间，使得高效沉淀系统占地面积比普通斜管沉淀池缩小4倍以上。

4.结论

采用“预处理+A/O+磁絮凝+砂滤”工艺，替代原有工艺，具有技术先进可行、经济合理、运行可靠等特点。其中，采用磁絮凝设备去除TP的优势和特点如下：(1)占地面积小，保证现有厂区可以完成。磁粉的投加，加速了絮凝颗粒的沉降速度，大幅降低了水力停留时间，减小了池容。由此，采用磁絮凝工艺除磷，占地面积仅有传统工艺的1/5；(2)出水水质好。工艺出水水质优于一级B标，达到回用水标准，可回用于工业用水、道路浇洒、绿化和灌溉等；(3)土建工程量少，建设周期短。在本项目特殊时间要求下，从建设到运行仅需3个月；(4)自动化程度高。升级改造完成后可全自动运行，实现远程监管方便、劳动定员少，劳动强度低的效果。

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Reference：

[1]戴凌云.磁混凝技术在高含磷污水处理中的应用[J].磷肥与复肥.2017(10).

[2]霍槐槐.SediMagTM磁絮凝沉淀用于污水处理提标改造和深度除磷[J].中国给水排水.2017（4）.

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-全文完-