[实用新型]一种采用磁分离技术的工业污水处理系统

说明书

本实用新型公开了一种采用磁分离技术的工业污水处理系统，属于污水处理技术领域。本实用新型包括磁生物反应单元和化学除磷单元，其中磁生物反应单元包括生物反应器和一级超磁分离机，污水与磁粉混合后进入生物反应器内，再向生物反应器内加入磁性载体，经过生物反应器处理后的污水进入一级超磁分离机内进行泥水分离，经过泥水分离后的上清液流入二级超磁分离机内进行化学除磷处理，并向二级超磁分离机内添加化学药剂。本实用新型提供一种采用磁分离技术的工业污水处理系统，通过磁性活性污泥处理工业污水，不仅能够有效提高处理效率和减少剩余污泥量，避免出现二次污染，还能够有效去除工业废水中的重金属离子。

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种采用磁分离技术的工业污水处理系统。

背景技术

在污水中加入细菌来分解其中污染物的方法，其实已行之多年，但是通常这些所加入的细菌在完成任务之后，便功成身退，随着处理过的废弃物一同被掩埋，从而导致二次污染，国内外一些科研工作者希望通过磁性活性污泥法来提高处理效率和减少剩余污泥量。

(1)日本宇宫都大学Yasuzo Sakai团队的研究成果及现状

日本宇宫都大学Yasuzo Sakai团队从20世纪80年代末开始，利用这些细菌会吸附在添加在污水中磁粉上，将它们以磁铁从处理过的污水中分离出来，然后以同样的方式重复使用在下一次的污水处理中。他们的目的是减少剩余污泥量甚至实现不排泥。研究分为三个阶段：第一阶段为烧杯实验，培养出磁性活性污泥，考察其磁分离效果，结果证明磁性活性污泥法采用磁分离方法是可行的；第二阶段是实验室小试试验，试验水量是80L/d的模拟废水，磁粉的投加量与污泥为1:1，实现了近一年不排泥；第三阶段是中试试验，磁粉投加量比率不变，并采用生活污水，于2003年秋天至2005年夏天在日本宇都宫某污水处理厂进行了为期500天的中试试验，每天将掺有磁粉的16m³废水，通过一个转动的磁鼓来分离细菌，并实现了500天零排泥。试验结果证明了这种方法确实能有效地达到处理污水、回收细菌的目的。他们的团队是进入这个领域较早的国外机构，在磁性活性污泥的研究上处于领先的地位，但由于磁鼓分离磁性活性污泥的方式在处理大水量存在弊端，至今尚未应用到实际生活污水处理工程中。

(2)哈尔滨工程大学张密林团队的研究成果及现状

哈尔滨工程大学张密林团队对传统SBR法处理工艺进行了改进，旨在缩短活性污泥在SBR反应器中的沉淀时间，提高单位体积活性污泥的有机负荷率，采用向SBR反应器中投加纳米磁粉人工磁化微生物法来处理生活污水，并运用磁分离技术对经过磁化并吸附了有机物的污泥絮体进行沉降分离。小试试验研究了曝气时间、沉淀时间、最佳磁粉投加量以及磁粉失效时间对处理效果的影响，同时确定了最佳运行参数。结果表明，磁性生物絮凝泥水混合液在磁分离器中能快速分离，磁场和磁粉强化了菌胶团的活性，提高了废水处理效果，采用最佳方式运行时，COD、BOD5的去除率可达95％以上，出水水质优于国家一级标准，并于2003年申请名为《一种生化与磁分离相结合的废水处理技术》的发明专利。2005年在江阴的一家屠宰厂进行中试试验，处理20m³/d的屠宰废水，方法是将好氧活性污泥法和磁分离技术相结合，首先将纳米磁粉悬浮液加入生物反应器中，以增加菌胶团和污染物的磁化率，然后再外加磁场作用下实现磁性生物絮凝体的迅速沉淀，以节省运行时间和费用。调试完毕后，出水水质优于普通活性污泥法的出水水质，但后来出现了污泥上浮的问题，最终没有找到合适的解决方案而宣告失败，之后未进行深入研究。分析他们的试验过程可以看出，其所用磁粉为纳米级的，投加量为1.2mmol/L(约0.28g/L)，纳米级的磁粉价格较高，运用到实际工艺时会导致成本高，不利于推广。磁性活性污泥泥水分离则是采用外加磁场加速沉降的方法，限制了在水量大时的应用。

国内其他从事活性污泥的科研人员，基本只是进行了定性的小型试验，未进行深入的研究探讨。综上所述，磁性活性污泥处理生活污水是可行的，但污泥的泥水分离方式及分离设备有待进一步提高。