Die magnetische Flockungstechnologie besteht darin, magnetische Beladungsmaterialien in den herkömmlichen Flockungs-Sedimentations-Trennprozess einzuführen, so dass die durch die Flockung erzeugten Flocken effektiv mit den Beladungsmaterialien kombiniert werden, der Flockungseffekt verstärkt wird, das spezifische Gewicht der Flocken erhöht wird und sich die Flocken absetzen Die Geschwindigkeit wird beschleunigt, der Wasserkörper wird schnell gereinigt und das Abwasser ist klar und transparent. Der Schlamm im Klärbecken wird zunächst zur Magnetpulver-Rückgewinnungsmaschine mit rotierender Trommel geleitet, um das Magnetpulver für das Recycling zurückzugewinnen, und der Schlamm wird in das Schlammentwässerungssystem abgeleitet. Die magnetische Flockungstechnologie wird häufig in der Tiefenbehandlung großer, mittlerer und kleiner Kläranlagen eingesetzt.
Technische Vorteile
Das magnetische Flockungsmischsystem fügt magnetisches Pulver und Flockungsmittel hinzu, die Bakterien, Viren und verschiedene kleine Partikel effektiv entfernen können. Daher ist die SS-Entfernungsrate höher als bei herkömmlichen Verfahren und die Abwasserqualität und -stabilität sind hoch. Gleichzeitig ist die hydraulische Belastung hoch, die ansteigende Strömungsgeschwindigkeit beträgt 15-30m/h, die Verweilzeit ist sehr kurz und die Sedimentationsleistung bei hoher Geschwindigkeit ist ausgezeichnet. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bietet es viele Vorteile wie hohe Geschwindigkeit, hohe Effizienz, geringen Platzbedarf und geringe Investition.
Anwendungen
- Anwendung zur tiefen Phosphorentfernung aus häuslichem Abwasser
Herkömmliche Verfahren zur chemischen Entfernung von Phosphor weisen Probleme wie lose Flocken, langsame Sedimentation, große Bodenfläche, große Dosierung chemischer Wirkstoffe, große Schlammmengen und hohe Betriebskosten auf, die zu Engpässen bei der Entwicklung herkömmlicher Verfahren zur chemischen Entfernung von Phosphor geführt haben .
Als eine Art der physikalischen und chemischen Phosphorentfernung überwindet die Sedimentationstechnologie mit magnetischer Flockung die Mängel der herkömmlichen chemischen Phosphorentfernung. Es zeichnet sich durch dichte Flocken, eine schnelle Sedimentationsgeschwindigkeit, eine geringere Wirkstoffdosierung, eine kleine Grundfläche und niedrige Betriebskosten aus und wird häufig in der häuslichen Abwasserbehandlung eingesetzt.
Die herkömmliche chemische Phosphorentfernung führt nicht zu einer Schlammrückführung, da sich Flocken nicht leicht absetzen lassen. Die Sedimentationstechnologie mit magnetischer Flockung fügt dem System ein Schlammrückführungssystem hinzu, und der Schlamm kann sich nach der Rückführung immer noch mit hoher Geschwindigkeit im Sedimentationstank absetzen. Die Hauptfunktion der Schlammrückführung besteht darin, die Flockungswirkung zu erhöhen und die Menge der Flockungsmitteldosierung zu reduzieren.
Experimental studies have shown that the best order of agent placement for deep phosphorus removal of urban sewage using magnetic flocculation technology is: PAC→magnetic powder→PAM. By comparing the results of the two groups of experiments, the effect of using magnetic flocculation technology is obvious for sewage containing a large amount of phosphate, with a removal rate of 97% and an effluent concentration of 0.15 mg/L; while the removal effect of magnetic flocculation technology on organic phosphorus is relatively poor. For sewage containing a large amount of organic phosphorus, the total phosphorus removal rate is 75%, and the effluent concentration is 1.43 mg/L. Through the orthogonal experiment of the two groups of experiments, it is concluded that the influence of magnetic flocculation technology in phosphorus removal experiments is: PAC concentration> magnetic powder concentration> PAM concentration>Sedimentationszeit.
Im Vergleich zu herkömmlichen Technologien hat die magnetische Flockungstechnologie nicht nur eine bessere Wirkung bei der Entfernung von Schwebstoffen und CSB, sondern verkürzt auch die Zeit um 33 %, sodass kleinere Absetzbecken und andere Gebäude zur Kostensenkung eingesetzt werden können.
Studien haben bestätigt, dass die Partikelgröße des Magneten am besten bei 75-105μm liegt. Im turbulenten Wirbel ändert sich durch die Hinzufügung des Magneten die Kraft auf die Flockenpartikel und ändert dadurch ständig die Richtung. Die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen Flocken und Magneten im Wasser steigt, wodurch sich leichter magnetische Flocken bilden und die Abtragungsrate verbessert wird. Wenn die magnetische Partikelgröße zu groß oder zu klein ist, ist die Zentrifugalträgheitskraft zu klein oder zu groß, was zu instabilen oder zerstörten Flocken führt, sodass der Entfernungseffekt nicht ideal ist. In der Flockungsphase kann der große Wirbel, der durch das Magnetpulver mit großem Durchmesser erzeugt wird, jedoch synergetisch die Bildung von Flocken fördern und dadurch die Entfernungsrate verbessern.
- Anwendung bei der Wasseraufbereitung von Minenrückständen
Während des Abbauprozesses entsteht durch die Zerkleinerung bei der Mineralaufbereitung und anderen Prozessen eine große Anzahl feinkörniger Partikel. Diese feinkörnigen Partikel im Abraumwasser der Mine zeichnen sich durch eine geringe Partikelgröße, eine gute Hydrophobie und ein hohes negatives Potenzial aus, was die Stabilisierung der suspendierten Feststoffe erleichtert. Herkömmliche Flockungs- und Sedimentationsverfahren sind schwierig zu behandeln.
In den letzten Jahren wurde die magnetische Flockungstechnologie in großem Umfang bei der Aufbereitung von Abraumwasser in verschiedenen Bergwerken als neue Technologie zur Aufbereitung von Abraumwasser eingesetzt. Im Vergleich zum herkömmlichen Flockungs- und Sedimentationsverfahren bietet es die Vorteile eines geringen Energieverbrauchs, einer guten Wirkung und geringer Kosten bei der Aufbereitung von Minenabraumwasser.
Die Ergebnisse einschlägiger Untersuchungen zur Aufbereitung von Grubenwasser durch magnetische Flockungsverfahren zeigen, dass PAC das beste Koagulans im magnetischen Flockungsverfahren ist und die beste Dosierung 60 mg/L beträgt. Die Art des Gerinnungsmittels PAM hat kaum Einfluss auf den Behandlungseffekt. Unter Berücksichtigung der Kosten wird anionisches PAM als bestes Gerinnungsmittel ausgewählt, und die beste Dosierung beträgt 4 mg/L.
Die Zugabe magnetischer Spezies hat kaum Auswirkungen auf die Verbesserung der Trübung des Abwassers und der SS-Entfernungsrate, kann jedoch die Sedimentationszeit erheblich verkürzen. Die Sedimentationszeit der Flocken beträgt weniger als 15 Sekunden und die Entfernungsrate der Abwassertrübung kann mehr als 95 % erreichen. Die Rührintensität des dreistufigen Reaktionstanks sollte auf 300, 200 bzw. 100 U/min reduziert werden.
- Anwendung in der Kokereiabwasserbehandlung
Das Industrieabwasser, das bei der Hochtemperatur-Kohleverkokung, der Kohlengasreinigung, der Rückgewinnung von Verkokungsprodukten und raffinierten Vorgängen entsteht, wird als Verkokungsabwasser bezeichnet. Die chemische Zusammensetzung von Kokereiabwässern besteht hauptsächlich aus Ammoniumsalzen anorganischer Verbindungen und Phenolen, monozyklischen und polyzyklischen aromatischen Verbindungen sowie heterozyklischen Verbindungen, die Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff in organischen Verbindungen enthalten. Derzeit entscheiden sich viele Länder für die biochemische Behandlung von Kokereiabwasser. Aufgrund seiner schwierigen biologischen Abbaubarkeit ist es schwierig, Abwasser mit biochemischen Methoden standardgemäß zu behandeln, und die Tiefenbehandlung von Kokereiabwässern erfolgt meist mit gemischten Methoden.
Derzeit verwenden die zuständigen Abteilungen im Allgemeinen Koagulations- und Adsorptionsverfahren zur Tiefenbehandlung von Kokereiabwässern. Als aufstrebende Wasseraufbereitungstechnologie hat die magnetische Flockungstechnologie aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile immer mehr Menschen dazu gebracht, sich mit ihr zu beschäftigen. Das dem Abwasser zugesetzte Magnetpulver diffundiert im Wasser und nutzt seine magnetische Kraft, um eine große spezifische Oberfläche zu erhalten und ein Magnetfeld zu erzeugen, um geladene Kolloidpartikel zu adsorbieren. Gleichzeitig erhöhen die im Abwasser suspendierten magnetischen Pulverpartikel die Anzahl der suspendierten Partikel, wodurch die Kollisionsmöglichkeiten der Kolloidpartikel erhöht werden, was die Bildung von Flocken erleichtert, und auch die Entfernungsrate steigt mit der Verstärkung des Flockungseffekts .
Experimente haben gezeigt, dass in der frühen Phase der Zugabe von Magnetpulver die verschiedenen Indikatoren für Verkokungsabwasser mit zunehmender Zugabemenge zunehmen. Wenn die zugeführte Menge 400 mg/L erreicht, ist der Entfernungseffekt am besten, mit einer CODcr-Entfernungsrate von 62,5 %, einer Trübungsentfernungsrate von 92,2 % und einer Ammoniak-Stickstoff-Entfernungsrate von 22,3 %. Verglichen mit der Abtragsrate ohne Zugabe von Magnetpulver erhöhte sich die Abtragsrate um 1,5 %, 2,4 % bzw. 1,6 %. Bei Zugabe von Magnetpulver verringerte sich jedoch die Abtragungsrate.
Experimentelle Beobachtungen zeigten, dass die Kombination aus magnetischem Pulver und Flocken ein zusammengesetztes magnetisches Flockungsmittel mit einem kleineren Volumen, einer engeren Kombination und einer schnelleren Sedimentationsrate bildete. Die Analyse zeigte, dass bei der Erhöhung des Magnetpulvers mehr Magnetpulver mit Flocken kombiniert werden kann, sodass die Abtragsrate erhöht wird. Wenn jedoch die Menge des zugegebenen Magnetpulvers den optimalen Wert überschreitet, bilden sich nicht nur keine Magnetflocken mehr, sondern das Magnetpulver stört auch die Adsorption von Schadstoffen durch Flockungsmittel und reduziert dadurch die Entfernungsrate.
- Anwendung bei der Modernisierung und Umgestaltung von Kläranlagen
Aufgrund des Mangels an Wasserressourcen pro Kopf und der Verschmutzung der Wasserressourcen in Städten hat die effiziente Behandlung von Abwasser immer mehr an Bedeutung gewonnen. Gegenwärtig besteht der Behandlungsprozess von häuslichem Abwasser im Allgemeinen aus einer primären physikalischen Behandlung und einer sekundären biochemischen Behandlung, aber die Wirkung ist nicht ideal.
Als eine Art Abwassertiefbehandlungstechnologie hat sich die magnetische Flockungstechnologie aufgrund ihrer technischen Vorteile zu einer neuen Möglichkeit zur Modernisierung von Kläranlagen entwickelt. Um die Anforderungen des Klasse-A-Standards im „Pollutant Emission Standard for Urban Sewage Treatment Plants“ (GB18918-2002) für den Abflussindex von Abwasser zu erfüllen, haben viele Wissenschaftler die Anwendung der magnetischen Flockungstechnologie in den USA untersucht Modernisierung und Umbau von Kläranlagen.
Innerhalb eines bestimmten Bereichs kann die Entfernungsrate von SS durch eine Erhöhung der Dosierung von PAC und magnetischen Pulverreagenzien verbessert werden, aber mit zunehmendem PAM zeigt die Entfernungsrate von SS einen Trend, der zunächst zunimmt und dann abnimmt. Eine Erhöhung der Dosierung von Magnetpulver und PAC kann die Trübungsentfernungsrate des Abwassers verbessern; Mit zunehmender PAM-Dosierung nimmt die Trübungsentfernungsrate später tendenziell ab, und auch die Rührgeschwindigkeit beeinträchtigt den Entfernungseffekt erheblich. Zu schnell und zu langsam sind nicht gut.
Gleichzeitig wird vorgeschlagen, dass das Magnetpulver einen Trend zeigt, der zuerst zunimmt und dann abnimmt; Der Entfernungseffekt ist nicht gut, wenn die Rührgeschwindigkeit zu schnell oder zu langsam ist. Je früher der Magnet hinzugefügt wird, desto vorteilhafter ist die Entfernung von SS. Die Reihenfolge der Zugabe von Medikamenten ist Magnetpulver, PAC, dann 4 Minuten Rühren und dann Zugabe von PAM.