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絮凝,干水處理的人應(yīng)該都熟悉,這是一種普遍應(yīng)用的簡單而有效的水處理技術(shù)。下面就跟著小編一起了解磁混凝吧~
基本過程是通過攪拌將絮凝劑分散到廢水中,使其中細(xì)小的懸浮顆粒和膠體物質(zhì)失穩(wěn),聚集或凝聚在一起形成絮體,同時吸附有機(jī)物到絮體上,在沉淀固液分離過程中去除污染物。
但是傳統(tǒng)絮凝依靠重力作用自然沉降,分離時間長,工程應(yīng)用中水力停留時間也較長,水流紊動還會影響處理效果,很煩!
在這種情況下,磁絮凝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它結(jié)合了傳統(tǒng)絮凝和磁分離技術(shù)的優(yōu)勢,通過在絮凝工藝中加入磁性物質(zhì),形成具有磁性的高密度絮體,依靠重力沉降或外加磁場作用從水中快速分離,大大縮短了處理周期。
吹得這么玄乎,是不是還依然存在于理論中?
當(dāng)然不是!磁絮凝已經(jīng)被證明了是一種有效的強(qiáng)化絮凝技術(shù),對重金屬廢水、煤化工廢水、礦井水、含油廢水、生活污水、除藻等都具有明顯的絮凝效果。下面,小編就和水友們仔細(xì)嘮嘮這種工藝。
01 磁絮凝沉淀工藝原理
磁絮凝沉淀的核心有3個關(guān)鍵點(diǎn):
(1)反應(yīng)池投加PAC、PAM的同時投加高比重的磁粉;
(2)沉淀部分可采用豎流沉淀池與高密度沉淀池相結(jié)合的形式:池型為豎流沉淀池,池內(nèi)設(shè)置協(xié)管沉淀區(qū)、污泥回流等。
(3)高效的磁粉回收系統(tǒng)是磁絮凝沉淀系統(tǒng)運(yùn)行的保證。
同時,磁絮凝沉淀工藝也包括三個階段:
..階段:磁絮凝反應(yīng)
使污染物質(zhì)形成絮體并與磁粉進(jìn)行結(jié)合,.終形成大而密實(shí)的磁絮團(tuán)。
含磁絮團(tuán)的沉淀過程與普通絮凝過程大體相似,不同的是添加了高比重的磁粉后膠體顆粒與磁粉顆粒之間相互聚集,.后絮凝產(chǎn)生的絮團(tuán)比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通絮凝的絮團(tuán)。因而沉降速度得到大幅提升。
第二階段:固液分離
高速固液分離過程是依靠磁絮團(tuán)自身的比重使得其能夠形成高達(dá)40m/h以上的靜沉速度,從而快速將污染物質(zhì)從水體中分離出來。
第三階段:磁粉回收
磁絮團(tuán)經(jīng)過高速剪切機(jī)破碎后進(jìn)入磁分離器中,一方面將磁粉回收至反應(yīng)池中進(jìn)行循環(huán)使用。另一方面分離后的污泥排入污泥儲池進(jìn)行后續(xù)污泥脫水處理。
02 磁絮凝沉淀工藝特點(diǎn)
(1)絮凝效率高
在磁絮凝過程中,加入磁粉,可以增加體系中的懸浮物數(shù)量,提高懸浮物碰撞的幾率,同時由于磁粉自身的磁吸引力和較大的比表面積,使得懸浮物有效碰撞的幾率增加,并強(qiáng)化對污染物的吸附,其彼此之間相互吸引結(jié)合,并在絮凝劑的吸附架橋作用下,生成以磁粉為核心的磁性絮體,絮體結(jié)構(gòu)明顯改善,強(qiáng)化絮凝處理效果,改善出水的水質(zhì)。
例如,聚合鈦鹽絮凝劑能夠強(qiáng)化污泥的脫水性能,而加入Fe2O3納米粒子可以進(jìn)一步加強(qiáng)污泥團(tuán)聚、增強(qiáng)絮體強(qiáng)度、改善脫水性能,降低污泥的可壓縮性。
(2)沉降速度快
磁粉的自身密度較大,因此,磁性絮體的密度也會比普通絮體的密度大,大大縮短了重力沉降的時間。
也可以沿著重力方向施加磁場,進(jìn)一步加快沉降,實(shí)現(xiàn)快速徹底的固液分離,減少處理時間。
例如,使用四氧化三鐵/陽離子聚丙烯酰胺(Fe3O4/CPAM)富集微藻,與CPAM相比,投加量低且效果更優(yōu),磁絮凝絮體在外加磁場的作用下60s內(nèi)快速沉降,而使用CPAM形成的絮體卻需要很長的時間才能沉降。
(3)處理費(fèi)用相對較低
磁絮凝體結(jié)合緊密,擠壓絮體間的自由水分,經(jīng)過磁場作用污泥壓縮更密實(shí),污泥產(chǎn)生量和含水量大大降低,可以減少后續(xù)污泥處理費(fèi)用。
磁絮體通過再生處理,可以回收再利用磁粉,以降低處理成本。由于磁絮凝技術(shù)效率高,水力停留時間短,所需構(gòu)筑物占地面積小,節(jié)約基建投資。
03 磁絮凝工藝影響因素
(1)絮凝體投加量
在磁絮凝過程中,加入的磁性絮凝物質(zhì)與懸浮物結(jié)合形成磁性絮體,經(jīng)過固液分離去除污染物,絮凝劑投加量對絮凝效果具有很大的影響。
在一定投加量范圍內(nèi),隨著投加量的增加磁絮凝效果提升,投加過多時會引起體系的再穩(wěn)定現(xiàn)象,導(dǎo)致絮凝效果變差,因此,絮凝劑存在一個.佳投加量。
(2)磁粉投加量
在磁種、絮凝劑復(fù)配磁絮凝過程中,隨著磁粉投加量的增加,水體中懸浮顆粒物濃度也會升高,懸浮物之間碰撞頻率提升,容易形成以磁粉為核心的初始磁性礬花,進(jìn)而通過磁粒子間的磁性凝聚力、磁粒子微弱磁場對電荷懸浮物的吸引力以及絮凝劑的吸附架橋網(wǎng)捕作用,進(jìn)一步聚集形成緊密結(jié)實(shí)且相對密度較大的復(fù)合磁絮體,實(shí)現(xiàn)快速沉降固液分離。
同時磁粉對水體中的無機(jī)離子、有機(jī)物有較好的吸附性能,強(qiáng)化水體中污染物的去除。
但是過多的磁粉不能有效地與懸浮物結(jié)合,反而使水體中的濁度增大,影響絮凝劑對污染物的吸附,同時產(chǎn)生的過強(qiáng)磁場也會影響絮體的穩(wěn)定性,導(dǎo)致處理效率降低。
(3)磁場強(qiáng)度
在磁絮凝過程中,無外加磁場時,磁性絮體依靠自身的重力沉降,細(xì)小的絮體難以沉降,去除效果有待進(jìn)一步提高。
在外加磁場作用下,隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大,磁性絮體受到的磁力增大,不僅粗大的磁性絮體被快速去除,同時一些細(xì)小的磁性絮體也被拉向底部,絮凝效果提高。
但是磁場強(qiáng)度增大到一定程度之后,繼續(xù)增大磁場強(qiáng)度對絮凝效果影響已不再明顯,因此,需要從實(shí)際操作、經(jīng)濟(jì)成本等角度綜合考慮磁場強(qiáng)度。(4)pH
在混凝過程中體系的pH非常關(guān)鍵,會影響絮凝劑在水中的水解過程和水解聚合產(chǎn)物形態(tài)。
例如鋁鹽絮凝劑的.優(yōu)pH范圍是5.5~7.7,鐵鹽絮凝劑的.優(yōu)pH范圍是4.5~7.7,同時pH也會影響到體系中懸浮物的表面電荷(Zeta電位),進(jìn)而對絮凝效果產(chǎn)生影響。
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