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污水處理設備專利技術
一，超磁分離技術原理
磁分離技術在分離污水（如鋼廠廢水）中的鐵磁性雜質(zhì)方面效果明顯，但對于造紙、化工、制藥、食品、石油等工業(yè)廢水，由于廢水中的有毒有害物質(zhì)大多為酸堿離子、有機物、油等，主要是非磁性或弱磁性物質(zhì)，因此采用直接磁分離方法很難將這些有害物質(zhì)有效分離，必須通過預先加入磁種的方法，使本身無磁性的有害物質(zhì)帶上磁性，然后在高梯度磁場中實現(xiàn)磁分離。磁種—絮凝分選法主要包括磁種絮凝、磁分離和磁種回收三大主要步驟。具體方法是在一定的化學條件下，向污水中添加專用磁種和絮凝劑，或鐵磁性絮凝劑（如表面處理過的三價鐵鹽），水中有害物質(zhì)通過氫鍵、范德瓦爾斯力或靜電力與經(jīng)表面官能團修飾的磁種絮接，從而使非磁性物質(zhì)具有磁性或使弱磁性物質(zhì)的磁性增強，與污染物結(jié)合的磁絮凝劑可以被高梯度磁濾網(wǎng)或磁盤捕獲，從而實現(xiàn)污染物的去除。磁分離設備分離出的廢渣（磁種和懸浮物的混合體） 經(jīng)輸送裝置進入高速攪拌剪切環(huán)節(jié)，實現(xiàn)磁種和懸浮物的分離，再經(jīng)由磁鼓回收裝置，就可將其中的磁種分選出來，磁種回收率可達99.4 %以上。回收的磁種可循環(huán)利用，既節(jié)約了生產(chǎn)成本，又減少了環(huán)境負荷。
二，設計要點
1、 混凝反應設計
（1）停留時間：磁分離設備的分離方式不同于沉淀池，無需形成大顆粒的密實絮體，屬于微絮凝技術，其混凝反應停留時間約 3min，同時投加混凝劑和助凝劑，前段投加混凝劑，通常為聚合氯化鋁（PAC）或硫酸鋁，反應時間 1min，后段投加助凝劑，通常為聚丙烯酰胺（PAM），反應時間 2min。 在SS=200mg/L～450mg/L，磁種200目（44μm）投加量為200 mg/L～300mg/L，PAC:40 mg/L，PAM:1 mg/L.
（2）藥劑投加設計
混凝劑和助凝劑采用隔膜或柱塞計量泵以溶液的形式定比自動投加，不同水體藥劑投加量需要根據(jù)混凝試驗確定，在缺乏混凝試驗資料時，混凝劑的投加量一般采用 10mg/L～15mg/L，助凝劑投加量為 1mg/L～2mg/L。混凝劑配置濃度一般為 5%～10%，助凝劑配制濃度一般為 0.5‰~1‰。混凝劑需要定期配置，溶藥池容積保證每天溶藥次數(shù)不多于兩次，儲藥箱容積至少保證每天 24 小時連續(xù)運行所需的藥劑量；助凝劑溶解需要較長的時間，特別是在冬季氣溫較低的情況下，但不易吸潮，目前大型水處理或污泥處理均采用自動溶解投加一體機，極大的減輕了勞動強度。
（3）混凝工藝設計 
在分析超磁分離設備工藝的基礎上，選擇機械混合，用電動機驅(qū)動攪拌器，使水和藥劑混合。機械攪拌機一般采用立式安裝，攪拌機軸中心適當偏離混合池的中心，可減少共同旋流。機械混合攪拌器有：槳板式、螺旋式和透平式。槳板式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，適用于容積較小的混合池，其他兩種適用于容積較大的混合池。槳板式攪拌器的直徑 D0=（1/3～2/3）D（D為混合池直徑），攪拌器寬度 B=（0.1～0.25）D，攪拌器離池底（0.5～0.75）D。當 H︰D≤1.2～1.3 時（H為池深），攪拌器設計成 1 層，當 H︰D≥1.3 時，攪拌器可以設成兩層或多層。
4、強磁分離機系統(tǒng)
  磁盤表面場強大于4000Gs，流道中心磁場場強大于800Gs；過水流速一般取 0.08m/s~0.1m/s，在設計范圍內(nèi)過水流速越低，處理效果越好，但是過水流速過低，單位面積磁盤上將吸附過多的絮團，導致磁盤磁場強度衰減，影響處理效果；目前采用的磁盤直徑一般為 1200mm 和 1500mm，水體與磁盤的最大有效接觸時間為 12s~18.75s，磁場強度隨離開磁盤表面的距離增大而減小，超過 30mm，磁場強度將大幅降低，所以一般磁盤間距控制在 10mm~30mm；磁盤轉(zhuǎn)速 0.1r/min ~1.0r/min，磁盤轉(zhuǎn)速過低單位面積磁盤接觸絮團的量將增加，造成吸附不充分；磁盤轉(zhuǎn)速過高將會導致吸附絮體中的水份來不及脫出，造成污泥含水率升高。根據(jù)處理水體污染物濃度和出水水質(zhì)要求不同，設備參數(shù)會有所變化。超磁分離設備多為非標準設備，設計單位提處理水質(zhì)水量和要求，設備廠家根據(jù)相應要求進行加工，目前市場上超磁分離設備的磁盤強度、磁盤直徑和間距一般都是固定的，設備加工中根據(jù)水質(zhì)水量不同改變磁盤的數(shù)量來增加或減少吸附面積來適應處理水量和水質(zhì)的變化。
5、磁種回收投加系統(tǒng)
磁種回收投加系統(tǒng)中的回收用磁分離磁鼓的表面場強大于 6000Gs，噸水處理磁種耗損率小于 3g /m³；磁回收及投加設備的作用是實現(xiàn)磁粉的回收并將其二次投加到混凝反應工藝單元，同時將產(chǎn)生的污泥排出系統(tǒng)。從超磁分離設備分離出的絮團是磁粉和污泥的混合物，首先需要對磁粉進行消磁，使絮團之間得以分散，然后自流排入磁分散裝置，內(nèi)部設置高速攪拌機和退磁裝置，通過高速攪拌，將單個絮團打散，使磁粉和污泥分離，在裝置的溢流口設置磁回收磁鼓，磁粉和污泥的混合物在溢流到磁鼓表面時，磁粉被磁鼓吸附回收，污泥無法被磁鼓吸附，通過在磁鼓底部設置的污泥管排出系統(tǒng)。被回收的磁粉通過刮板將其從磁鼓上刮離，再次退磁后返回磁粉投加裝置，然后通過計量泵再次加入到混凝反應單元。由于磁粉重力比水大得多，且不溶于水，在水體中極易沉淀，向混凝反應單元投加的是磁粉和水的混合懸濁液，要通過不斷攪拌保證磁粉始終處于懸浮狀態(tài)，磁粉濃度相對均勻，才能保證相對準確的磁粉投加量，磁粉投加量需要根據(jù)試驗確定，在缺乏試驗數(shù)據(jù)的情況下，一般景觀水體磁粉的投加量是懸浮物的 1.5 倍。隨著磁粉懸濁液的投加，磁粉投加裝置的液位將逐步降低，需要根據(jù)液位的變化自動補充自來水，保持磁粉濃度基本不變。