低温低浊及高浊高藻黄河水超磁分离净化技术

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1、低温低浊及高浊高藻黄河水超磁分离净化技术倪鸿周勉（环能德美集团四川冶金环能工程有限责任公司，四川成都610045）摘要针对黄河水在不同季节水质为低温低浊或高浊、高藻的特点，将超磁分离水体净化技术及成套设备应用于以黄河水作为水源的供水预处理，能在3分钟完成整个过程，通过调整药剂量，同时适应低温低浊或高浊、高藻黄河水源；系统方便增加粉末活性炭投加装置，对微污染黄河水进行预处理时能有效打捞活性炭粉末；占地面积小，能耗低，投加药剂量少，出水浊度约1NTU。关键词黄河水，低温低浊，高浊，高藻，超磁分离，超滤0

2、引言黄河是中国西北、华北地区最大的供水水源，以其占全国河川径流量2%的有限水资源量，承担着向该流域和下游沿黄地区占全国15%的耕地和12%的人口供水的任务[1]。以黄河水作为水源的供水厂，由于黄河水在不同季节呈现出低温低浊或高浊、高藻的水质特点，近年来还出现臭味等典型微污染水质特征，处理难度大，常规的处理工艺如混凝+沉淀+过滤，很难稳定处理各种来水水质，致使出水不达标。超磁分离水体净化技术可以理解为强化混凝沉淀技术，但它不是通过沉淀而是依靠永磁强大的磁力快速吸附去除水中的杂质。它能很好地适应低温低浊

3、或高浊、高藻黄河水，可方便地增加粉末活性炭投加装置，同时适应微污染进水，作为黄河水预处理工艺，出水水质稳定，是有效稳定的供水预处理或一级处理工艺。1低温低浊及高浊、高藻水难处理的原因以黄河水作为供水水源，随着季节变化会出现低温低浊或高浊、高藻的情况。对于低温低浊水，水中杂质主要以细的胶体分散体系分散于水中，而且胶体颗粒比较均匀并具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性；由于带负电的胶体微粒数量很少，为达到电中和所需的混凝剂也少，形成的絮体细、少、轻，难于沉淀，易于穿透滤层；水温低导致水的粘度变大而使絮体沉速

4、减小，同时增加了水对絮凝体的撕裂作用，加之低温时气体的溶解度大，溶解气体大量吸附在絮凝体周围，使形成的絮凝体密度降低不利于沉淀。低浊水由于固相浓度很小，在颗粒表面积和混凝剂的必须投加量之间不存在化学剂量关系，即所谓的当量关系，而应从动力学方面考虑增加颗粒碰撞数必须补充的固相数量；水处理构筑物的运转经验表明，混凝动力学的显著改善，其分散相浓度一般在10~50度范围内。夏季暴雨期，由于地面径流携带大量泥砂杂质汇入水体，使黄河水源浊度骤然升高，达千度以上。高浊水中泥砂量大，颗粒密度大，带负电荷，布朗运动强

5、，颗粒碰撞机遇多，但自凝沉淀絮体小，结构松散密度较低；颗粒在水中运动的粘滞阻力增加，药剂扩散阻力大、速度慢，易形成药剂与浑水混合不均匀而造成局部浓度集中甚至活性基被封闭等不利现象，而水中剩余泥砂颗粒又会由于未能接触到足够量的药剂而絮凝不充分导致不能被沉淀去除，出水浊度升高增加后续过滤负荷，反洗频率增大而使水厂不能正常运行或出水水质不稳定。近年来黄河水污染加剧，导致原水藻类爆发，同时出现嗅味。藻类个体微小，是一种带负电的胶体，其τ电位约在-40mV，且在τ电位为0时才能脱稳；同时，由于藻类的密度较小，

6、即使形成了絮凝体通过沉淀方法去除率也不高，因此，藻类的混凝沉淀要消耗更多的混凝剂，但常规处理工艺出水浊度和色度仍不达标。2超磁分离水体净化成套技术2.1超磁分离水体净化技术概述超磁分离水体净化技术将絮凝、沉淀和过滤工艺结合在一起，它不需要借助于重力沉降，而是通过永磁铁的强磁力吸附去除磁性悬浮物。由于水中悬浮物本身不带磁性，超磁分离水体净化技术通过向水中投加磁种、粉末活性炭（需要时）、混凝剂和助凝剂，通过搅拌微絮凝过程，形成带有磁性的微小絮体，通过超磁分离设备实现絮体和水的分离，同时实现化学除磷、降低

7、COD，如投加粉末活性炭，可同时实现除色、嗅、味和有机物。该技术颠覆了所有的混凝沉淀技术，能在3分钟左右完成整个微絮凝、过滤（固液分离）过程；磁种通过回收系统反复循环使用。该技术系统的核心技术是在“稀土磁盘分离净化废水技术”基础上发展而来。“稀土磁盘分离净化废水技术及成套设备”首先应用于冶金行业的轧钢、连铸、炼钢、轧管等含磁性悬浮物污水的处理，通过改进创新现在油田回注水、矿井水、景观水、市政污水一级强化、电厂回用水等领域都有应用，截止2010年11月，使用量已经超过266台（套），总计处理水量超过1

8、000万吨/天。2.2超磁分离水体净化成套技术工艺流程图1超磁分离水体净化成套技术工艺流程图基本工艺流程简述：（1）磁种絮凝（微磁絮凝技术）：原水首先进入混凝反应器，与一定浓度磁种混合均匀，同时加药系统向混凝反应器中投加混凝剂和助凝剂，形成微磁絮团，时间仅需3分钟；（2）磁水分离（超磁分离技术）：混凝反应器出水流入到超磁分离设备，水中微磁絮团由缓慢旋转的永磁磁盘吸附并打捞出水面，然后通过刮渣系统实现泥水分离，出水SS<5~10mg/L，时间仅需30秒；（3）磁种回收（