含有磁粉和污泥的污水從轉(zhuǎn)鼓的一端進入分離裝置，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，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 的磁混凝沉淀試驗裝置在北京清河污水處理廠進行了為期2 個月的試驗，取得了良好的效果。第2 年，運用該項技術(shù)的5 萬t/d 的市政污水處理項目在該廠建成并投入運行。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，進入處理裝置的1 級混合池，同時向1 級混合池投加混凝劑MMS-A，二者充分混合后進入2 級混合池，在此與回收的磁粉和回流污泥混合絮凝，然后進入3 級混合池，與在此加入的助凝劑MMS-M 進行反應，生成較大的絮體顆粒，最后進入沉淀池快速沉降，出水進入下一道處理工序。
經(jīng)沉淀池沉淀下來的污泥，部分經(jīng)污泥回流泵回流到2 級混合池繼續(xù)參與反應，另一部分則經(jīng)高剪切機進行污泥剝離，并進入磁鼓進行磁粉回收，回收的磁粉再次進入2 級混合池繼續(xù)參與反應，剩余污泥則進入后續(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。MMS-A投加到1 級混合池。MMS-M 投加到3 級混合池。
4. 2 最佳工藝參數(shù)的確定
在污水處理中，COD、總磷、濁度是幾項最常用的指標，下面我們通過對這幾項指標的測定，分析磁混凝沉淀工藝的最佳運行參數(shù)。試驗中，源水為清河污水處理廠總進水。現(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)
工藝條件 | 進水COD(mg/L) | 進水總磷（mg/L） | 進水濁度/NTU |
參數(shù)值 | 380～520 | 4.5～6.5 | 250～450 |
工藝條件 | 混凝劑 | 助凝劑 | 磁粉 |
參數(shù)值 | MMS-A | MMS-M | Fe3o4 |
工藝條件 | 1級混合池 | 2級混合池 | 3級混合池 |
停留時間 | 停留時間 | 停留時間 | |
參數(shù)值 | 2min | 2min | 2min |
4. 2. 1加料順序?qū)ο到y(tǒng)運行的影響
保持其他工況不變分別試驗以下3 種加料順序?qū)Υ判跄磻挠绊憽＂傧燃覯MS-A，再加入磁粉，然后加MMS-M；②同時加入磁粉和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間為2 min。針對以上3 種加料順序分別測試上清液的濁度，結(jié)果列于表2。
表2 上清液測試結(jié)果
加料順序 | 進水濁度/NTU | 上清液濁度/NTU | 去除率/% |
1 | 303.40 | 2.87 | 99.1 |
2 | 310.60 | 3.24 | 99.0 |
3 | 306.3. | 45.5 | 85.1 |
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，應該是磁粉加入太晚，趕不上參加混凝反應，未能形成磁性絮團。
4. 2. 2攪拌條件對系統(tǒng)運行的影響
保持其他參數(shù)不變，分別調(diào)節(jié)3 個混合池中攪拌機的運行頻率，記錄下各種組合下葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)和相應的污水水質(zhì)指標，得出如下結(jié)論：在1 級混合池和2 級混合池需要快速攪拌，以增加混凝劑、磁粉與污物的碰撞機會，但是，攪拌速度并非越快越好，當攪拌速度達到500 r/min 時，與250 r/min 的效果相差不大，因此，在1 級和2 級混合池宜采用250 r/min 的攪拌速度。在3 級混合池，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混凝劑投加量對系統(tǒng)運行的影響
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），分別測試各種加藥量下的COD、總磷及濁度指標，并計算出各項污染物的去除率，將試驗結(jié)果繪于圖3 中。
從圖3 中可以看出，系統(tǒng)對COD 的去除率保持在75 %以上，當加藥量在25～30 mg/L 之間時，COD 的去除率在85 %左右，隨著MMS-A投加質(zhì)量濃度的提高，COD 去除率沒有明顯提高。
