[实用新型]一种磁加载沉淀过滤净化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种一体化沉淀过滤装置，同时也涉及将该装置用于磁加载过滤的净化系统，尤其涉及带有磁力卸渣机构的具有一体化加载初沉和精密过滤功能的净化系统，适用于黑臭水体、矿井水、冶金废水等大流量高浓度污水处理，属于固液分离净化污水技术领域。

背景技术

‘水十条’的发布，大大推进了黑臭河道污水治理及市政污水除磷提标。这类大流量污水处理工程面临的大问题是用地紧张，需要高效的净化技术。盘式磁分离、磁沉淀、高密澄清、加砂沉淀、过滤等技术在河道水处理和市政提标中都有一定的工程应用。其中，高密澄清、加砂沉淀，是基于悬浮絮体密度比水大，依靠重力沉降分离净化污水，优点是比常规斜管斜板沉淀效率高，占地相对较少。但是这类沉淀系统的抗冲击负荷能力比较差，悬浮物浓度增加或污水中含有轻质悬浮絮体，会产生絮体随出水流走的问题，导致出水指标下降。近年来，分离净化效率更高因而可替代高密澄清、加砂沉淀的盘式磁分离和磁沉淀技术，在污水处理工程上得到较多的推广应用。两种技术都通过向污水中投加磁种和絮凝剂进行磁絮凝反应，使污水中悬浮物与磁种结合形成磁性絮体，再通过盘式磁分离机进行磁力吸附分离或通过磁沉淀池沉降的方式完成固液分离，去除磁性絮体，净化污水；分离出的磁性絮体污泥进入磁种回收系统，经高速搅拌器或高速剪切泵等絮体分散器打散絮体后，通过磁种回收机回收其中的磁种，循环使用，分离出的非磁性污泥进脱水机处理。与高密澄清、加砂沉淀技术相比，磁分离和磁沉淀均具有固液分离速度更快、占地面积更小的优点，用于去除污水中不溶性污染物、降低COD、除磷，都有很好的效果，广泛应用于冶金废水、矿井水、黑臭河道水、重金属废水、石材废水、造纸印染废水的净化，以及市政污水提标除磷等领域。然而，磁分离和磁沉淀技术仍存在不足。

依靠磁力吸附分离原理，盘式磁分离处理速度最快，系统占地面积小，但关键设备盘式磁分离机的磁体用量大，制作成本高，用于大流量的黑臭河道水净化或市政污水提标除磷等，高额投资成本使其应用受到很大制约；另一方面，盘式磁分离设备抗冲击负荷能力差，污水量增大或污水中悬浮物浓度增高，出水效果会明显变差。

磁沉淀属于加载沉淀，通过向污水中投加重介磁粉并与悬浮物结合而形成密度大易快速沉降的磁性絮体。但磁沉淀要体现出较传统沉降方式的优势，需要设计为更高的表面负荷，这种情况下，大部分磁性絮体可以较快地沉降，但微小絮体容易随出水流出，影响处理效果。工程上解决办法一是降低沉淀池表面负荷，但失去了比较优势，而且系统本身比传统沉降复杂；另一种办法是在沉淀池后增加过滤池，通常采用转盘过滤，如此增加了系统占地面积和投资成本，且转盘滤网需要频繁反冲洗，耗水量大，污泥含水率高，加大了运行成本；进一步的，转盘过滤中用负压吸盘抽吸滤布上的污泥，容易导致滤布失效，使用寿命缩短，增加了维护成本。

过滤技术以自清洗叠片过滤器、转鼓过滤器、转盘过滤器为代表，以滤网物理拦截的方式将悬浮物从污水中分离出来，因此出水效果有保证。但在悬浮物浓度高的情况下，过滤器的过滤能力不足，滤网容易堵塞，需要频繁反冲洗，耗水量大，系统污泥含水率高，增加了运行成本。所以，过滤器用于小水量微污染的场合较多，而在大水量污水处理工程中应用较少。近年来，有那么一类转鼓过滤器，在市政污水提标项目中得到一定的应用，但污水中杂质全部经滤网拦截，同样存在着滤网容易堵塞、反冲洗水量大的问题，不适合高浓度大水量项目。再者，转鼓过滤器通常的工作方式为污水内进外出，污泥被拦截在滤筒内表面，经设置于转鼓上方的冲洗管冲洗，泥水落入设置于转鼓内侧的集泥槽中排出，因而结构比较复杂且滤网只能处于半浸没工作状态，过滤能力未充分发挥，尤其在大流量污水处理中，这种缺陷很明显。

总结现有固液分离净化技术用于大流量污水处理所存在的主要问题：

（1）转盘过滤器的物理拦截使出水效果有保证，但滤网负荷大容易堵塞、反冲洗耗水量大，过滤能力低，系统出泥含水率高，运行成本高，滤布使用寿命短，可用于微污染过滤，不适应高浓度污水、大流量污水处理；

（2）转鼓过滤器通常是半浸没工作方式，滤网利用率低；

（3）与过滤器对污物的物理拦截相比，磁沉淀、盘式磁分离、高密澄清、加砂沉淀，都属于开放式的固液分离系统，抗冲击负荷能力差、悬浮絮体容易随出水流失，出水效果难以保证；

（4）比高密澄清、加砂沉淀分离净化效率更高占地更少的磁分离、磁沉淀这类开放式的固液分离系统，如果为了保证出水效果而增加过滤池，系统占地面积和投资成本都会增加，且反冲洗耗水量大、系统污泥含水率高，增大运行成本；