專利名稱：磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法
技術領域：
本發明屬于水處理中的污水深度處理方法，尤其涉及磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法。
背景技術：
中國作為一個水資源貧乏和分布不均的國家，今年來由于社會經濟快速發展的需要，造成國內水資源污染狀況不斷惡化，地表水、地下水資源日益短缺。市政污水和工業廢水處理后的再生水作為第二水源的重要性已越來越被社會意識到，大量地被用于城鎮景觀用水、替代工業冷卻用水、市政雜用水等用途。隨之而來的再生水深度處理技術也在國內外備受關注，現有的傳統再生水深度處理技術可分為物理方法、物化方法和生物方法。物理方法主要有深床過濾、轉盤過濾、濾布 過濾、膜過濾技術等；物化方法則包含有混凝沉淀、臭氧氧化和消毒技術等；生物方法主要就是生物濾池技術。這些技術的主要目的是對傳統工藝二級處理單元進行強化，將二級處理單元無法達到要求的懸浮物、濁度、色度、COD和總磷等指標進行進一步的去除，使二級單元出水經過處理后能夠達到再生水的回用標準。由于獨立技術的處理指標的單一性，今年來對傳統工藝進行集成組合，形成再生水深度處理工藝，比如常規混凝沉淀+臭氧工藝、超濾+臭氧工藝、微濾+反滲透+紫外工藝、濾布濾池+消毒工藝、硝化濾池+反硝化濾池工藝。這些集成組合工藝使污廢水的深度處理效率大大提高，提升了再生水出水的指標，能夠保證再生水回用的目的。但是，這些組合工藝在技術和經濟指標上存在缺陷，在實際的工程項目建設和運行中，產生了構筑物復雜、占地面積大、投資成本高、運行費用高等問題，同時在運行中間也會出現組合系統不穩定，易故障等問題。
發明內容
本發明針對現有傳統的再生水深度處理工藝的不足，開發出磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，該方法強化再生水的深度的處理，同時減短工藝流程、降低工程占地和運行成本。為達到上述目的，本發明公開了磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，是以污水處理廠的二級出水或者達到同類水質標準的水作為原水，經過磁分離凈化、消毒、砂濾后回用。其中，所述的消毒單元的消毒時間15 30分鐘，砂濾為淺層介質過濾，過濾時間為廣3分鐘。進一步，選用的磁種的剩磁小于8Gs。進一步，磁種投加量確定為20_100mg/l。所述的混凝劑為PAC，投加量為；10mg/l-40 mg/1 ;助凝劑為PAM，投加量為O. 5mg/1-1 mg/1。消毒單元可采用液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧或紫外技術任一技術完成。
淺層介質過濾是多個并聯，并聯是垂直方向疊放。淺層介質過濾是多個串聯，不同過濾中填入不同材料和不同粒徑的濾料；濾料可以為石英砂、陶瓷顆粒、活性炭、樹脂中之一；濾料的粒徑在O. 5 mm-4. 0mm。與現有技術相比較，本發明的優點是
I、集成采用磁盤分離技術和淺層介質過濾技術，短流程處理水量大，占地面積小，構筑物少，投資運行費用低，是傳統物化法深度處理工藝占地的二分之一至二十分之一，是膜過濾等物理深度處理工藝投資費用的三分之二。2、本發明的工藝流程與現有技術相比較，磁盤分離技術可以實現傳統深度處理工藝所不足的高效除磷和重金屬的性能，出水效果達到或優于傳統深度處理工藝，可達到再生水回用要求。
3、便于操作，易于管理和維護，減輕了操作人員的勞動強度。4、對進水水質變化適應性強，再生水出水安全性高，出水水質好。5、本發明中淺層介質過濾可以通過串聯提高處理效果，也可以通過立體疊放并聯實現增大處理水量同時減少占地的作用。6、針對不同的水質條件進行不同濾料及濾徑的選擇，可實現對不同粒徑的懸浮和膠體物質的去除以及對溶解性污染物的吸附。
圖I為磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法的流程示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的結構和工作過程進行說明。根據圖I顯示，本發明的效果是這樣實現的(1)污水處理廠的二級出水或者達到同類水質標準的水作為原水，通過重力自流或泵入磁盤分離處理單元，與化學藥劑和磁種充分混合反應，在廣2分鐘內，污廢水中的懸浮物質和膠體物質通過脫穩絮凝形成微磁絮體，同時吸附部分溶解性有機物；絮體同時與溶解態的磷發生反應，形成不溶性微磁沉淀。反應的混合液再通過磁盤分離器吸附、分離微磁絮體沉淀，從而實現去除水體中的懸浮物
(SS)、總磷(TP)及部分C0D，整個處理過程僅需2飛分鐘。(2)處理后的出水進入消毒單元，可采用液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧或紫外技術等物理化學技術完成消毒過程，消毒時間15 30分鐘，出水糞大腸桿菌群指標達到回用水要求。(3)消毒出水泵入淺層介質過濾，過濾時間為廣3分鐘，進一步改善處理水的濁度、色度和其他指標，處理出水達到再生水回用要求。實施例一
采用本工藝深度處理某市政污水處理廠二級出水，處理規模40000m3/d，水質COD為35mg/L,懸浮物為20mg/L,總磷為I. 4mg/L,總氮為25 mg/L,氨氮為12mg/L,糞大腸桿菌40000個/L。原水泵入磁盤分離單元，采用設備內投加藥劑，攪拌狀態下，先投加20g/ m3聚合氯化鋁進行混凝，后投加80mg/l剩磁為6Gs的磁種，混合，再投加lg/m3聚丙烯酰胺(化學式量1000萬)進行聚凝，形成絮體，經磁盤分離單元凈化分離后，污泥所含磁種經回收后再利用，回收率達98. 5% ;出水重力流入消毒單元，投加次氯酸鈉4mg/L ;出水泵入淺介質過濾，工藝凈化后水質COD為15 mg/L,懸浮物為7mg/L,總磷為O. 02mg/L,總氮為20 mg/L,氨氮為9mg/L,糞大腸桿菌500個/L。實施例二
本工藝對比試驗選用某縣鎮污水處理廠二級出水，處理規模為10000 m3/d，進水水質中COD為60 65 mg/L,懸浮物為50 70 mg/L,總磷為2 3mg/L,總氮為30 mg/L,氨氮為14mg/L,糞大腸桿菌4000(Γ60000個/L。在同樣的進水及藥劑條件下,選用以下三種工藝分別對二級出水進行處理，工藝一原水泵入磁盤分離單元，經處理后泵入淺層介質過濾，最后重力流入消毒單元后出水；工藝二 原水泵入淺層介質過濾，經處理后流入磁盤分離單元，最后重力流入消毒單元后出水；工藝三(本發明流程)原水泵入磁盤分離單元，經處理后出水重力流入消毒單元，最后泵入淺層介質過濾，處理出水。實驗結果及分析 三種工藝路線出水指標對比
Icod |ss|氨氮|tn|tp|大腸桿菌|運行成本
工藝一 20 TT 10 25 0.081200低
工藝二 35 25 13 27 ο. 201300略高
工藝三 \20 |lo|lQ |25|θ. 07!500|低
根據以上出水指標可知，工藝二的處理效果與運行成本都差于工藝一與工藝三(本發明工藝)，是由于淺層介質過濾在流程中位于磁盤分離單元之前，由于其負荷較低，在進水污染物濃度較高時導致處理出水效果不佳，同時比其他兩項工藝相比反沖洗頻繁，增加運行復雜程度和成本；而工藝三(本發明工藝)由于將消毒單元放置于淺層介質過濾之前，減少了淺層介質過濾進水的細菌數，進而解決了細菌在淺層介質過濾的附著滋生問題，從而提高了出水的水質，優于工藝一的出水水質。
權利要求
1.磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于污水處理廠的二級出水或者達到同類水質標準的水作為原水，經過磁分離凈化、消毒、砂濾后回用。
2.如權利要求I所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于所述的消毒單元的消毒時間15 30分鐘，砂濾為淺層介質過濾，過濾時間為廣3分鐘。
3.如權利要求I或2所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于選用的磁種的剩磁小于8Gs。
4.如權利要求3所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于磁種投加量確定為20-100mg/l。
5.如權利要求4所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于所述的混凝劑為PAC，投加量為；10mg/l-40 mg/1 ;助凝劑為PAM，投加量為0. 5mg/1-1 mg/1。
6.如權利要求5所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于消毒單元可采用液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧或紫外技術任一技術完成。
7.如權利要求6所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于淺層介質過濾是多個并聯，并聯是垂直方向疊放。
8.如權利要求7所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于淺層介質過濾是多個串聯，不同過濾單元中填入不同材料和不同粒徑的濾料。
9.如權利要求8所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于濾料可以為石英砂、陶瓷顆粒、活性炭、樹脂中之一。
10.如權利要求9所述的磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法，其特征在于濾料的粒徑在0. 5 mm-4. 0mm。
全文摘要
本發明屬于水處理中的污水深度處理方法，尤其涉及磁分離凈化-淺層介質過濾聯合工藝生產再生水的方法。本發明的方法是以污水處理廠的二級出水或者達到同類水質標準的水作為原水，經過磁分離凈化、消毒、砂濾后回用。本發明的工藝流程與現有技術相比較，磁盤分離技術可以實現傳統深度處理工藝所不足的高效除磷和重金屬的性能，出水效果達到或優于傳統深度處理工藝，可達到再生水回用要求。
文檔編號C02F9/12GK102757151SQ20121025451
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者倪明亮, 王吉白 申請人:四川環能德美科技股份有限公司