利用磁絮凝技術(shù)快速處理雨水泵站排水裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明關(guān)于雨水栗站排水方法的，特別涉及一種利用磁絮凝技術(shù)快速處理顆粒態(tài)污染物含量較高的分流制雨水栗站外排水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]潔凈的雨水作為一種清潔的水源，對其進(jìn)行資源化利用本是緩解全球淡水危機(jī)的理想途徑，但雨水也是一把雙刃劍，若是處理不當(dāng)，它反而會成為社會的負(fù)擔(dān)。
[0003]近年來，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市不透水面積大幅增加，城市排水及河道行洪壓力日漸增加，因此為了防止城市內(nèi)澇的發(fā)生，雨水栗站排水的次數(shù)日益增加。
[0004]與此同時，在衛(wèi)生條件較差的城市，由于地表徑流污染及雨污混接現(xiàn)象的普遍存在，分流制雨水栗站的外排水中，往往含有大量的污染物，尤其是顆粒態(tài)污染物。然而我國目前尚未出臺有關(guān)控制外排雨水水質(zhì)的法規(guī)。每當(dāng)暴雨來臨，栗站蓄積水量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時，存蓄于栗站前池且受到污染的雨水便會在短時間內(nèi)直接外排至周邊城市景觀水體當(dāng)中，并對受納水體水質(zhì)造成嚴(yán)重影響，隨之造成的水體“黑臭”現(xiàn)象也會影響周圍居民的正常生活。尋求一種能在短暫的雨水外排過程中快速削減其中顆粒態(tài)污染物，減小因雨水外排而對周邊水體環(huán)境造成的污染，是當(dāng)前城市管理部門面臨的挑戰(zhàn)之一。
[0005]然而，現(xiàn)有外排雨水的處理方法多以末端調(diào)蓄后的污染截控或是初期雨水的機(jī)械攔截為主，無法兼顧快速處理和細(xì)微顆粒態(tài)污染物的去除，若未設(shè)計(jì)合理，在水力負(fù)荷較大時，處理效果便會大打折扣。此外，對于在雨水集中外排過程中快速削減污染物的研究還較為缺乏。
[0006]磁絮凝技術(shù)是指通過加載磁種并投加混凝劑的方式，使污染物與磁粉絮凝結(jié)合為一磁性整體，增加絮體體積和密度，并利用自身的高效沉降性，或是通過加載磁場的方式，增強(qiáng)沉降分離效果，實(shí)現(xiàn)污染物的去除。該技術(shù)具有處理效率高、處理成本低、運(yùn)行穩(wěn)定且操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。磁絮凝技術(shù)在處理懸浮物、油、細(xì)菌、病毒等含量較高的污廢水時，往往能取得較好的效果，且處理時間相較于傳統(tǒng)工藝大為縮短。
[0007]現(xiàn)有的磁絮凝技術(shù)的研究及應(yīng)用實(shí)例中，多為對傳統(tǒng)的污水及廢水處理進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，工藝流程依舊較為復(fù)雜，能耗較高，水力停留時間較長，并無充分利用磁絮凝技術(shù)顯著改善絮體沉降性、縮短其沉降時間的特性，停留時間往往多于15min;此外，雖然像專利號為CN 202898156U“一種磁絮凝水處理系統(tǒng)”及專利號為CN 202688062U“一種一體化磁絮凝裝置”等設(shè)置了旋流分離裝置和磁鼓分離裝置將磁粉與絮體分離，回流的磁粉絮體的分離仍舊不夠充分;且該技術(shù)目前沒有應(yīng)用于分流制雨水栗站排水的處理的實(shí)例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的，是針對目前衛(wèi)生條件較差城市中分流制雨水栗站外排水污染物，特別是顆粒態(tài)污染物含量較高、且這部分外排水不經(jīng)處理直接排河、嚴(yán)重污染受納水體的現(xiàn)狀，本發(fā)明利用磁絮凝技術(shù)，在外排過程中，提供一種簡單、快速處理外排，雨水、削減顆粒態(tài)污染物的方法，以減少雨季入河污染物的總量。
[0009]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0010]—種利用磁絮凝技術(shù)快速處理雨水栗站排水裝置，包括快速絮凝沉淀系統(tǒng)及磁粉分離回收系統(tǒng)，其特征在于，快速絮凝沉淀系統(tǒng)的前面設(shè)置有排水管道I，排水管道I的進(jìn)水端設(shè)置有磁粉投加口 2，排水管道I的中間部位設(shè)置有絮凝劑投加口 5，磁粉投加口 2與絮凝劑投加口 5的管道距離為由磁粉投加口 2起始的排水為5?1s的流程距離;磁粉投加口 2通過磁粉投加栗3與磁粉加載裝置4相連接;絮凝劑投加口5通過絮凝劑投加栗6與絮凝劑配制裝置7相連接;磁粉投加口 2與絮凝劑投加口 5分別設(shè)置有流速感應(yīng)裝置，用以控制磁粉投加栗3與絮凝劑投加栗6的啟閉；
[0011]所述快速絮凝沉淀系統(tǒng)，包括絮凝反應(yīng)池8、沉淀分離池12、助凝劑配制裝置11、助凝劑投加栗10及出水渠13;絮凝反應(yīng)池8與沉淀分離池12之間設(shè)置有垂直隔板20，垂直隔板20的高度為絮凝反應(yīng)池8的池底距水面高度的4/5;沉淀分離池12的底部設(shè)置有錐形結(jié)構(gòu)的污泥斗23;在靠近垂直隔板20斜上方的沉淀分離池12的進(jìn)水處設(shè)置有檔板21，檔板21的頂端高于水面、下半部分向池內(nèi)傾斜60°、底端居于沉淀分離池12的中水位處，檔板21是為迫使通過垂直隔板20的排水流向沉淀分離池12的斜下方;沉淀分離池12的水中中間部位設(shè)置有斜板22，斜板22的傾度為60° ;斜板22上方臨近水面處設(shè)置有出水堰集水槽25，出水堰集水槽25臨近出水的一端設(shè)置有集水渠24;集水渠24與出水渠13相連接;在出水渠13的始端設(shè)置電磁鐵吸附器19;助凝劑配制裝置11通過助凝劑投加栗10將助凝劑輸送到絮凝反應(yīng)池8中，絮凝反應(yīng)池8內(nèi)設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置9;
[0012]所述排水管道I作為進(jìn)水口設(shè)置在絮凝反應(yīng)池8的底部；
[0013]所述磁粉分離回收系統(tǒng)由污泥提升栗14、強(qiáng)力攪拌脫附器15、旋流分離器16、磁鼓回收器17和磁粉回收罐18依次串聯(lián)而成;強(qiáng)力攪拌脫附器15中設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置；
[0014]沉淀分離池12的污泥斗23底部與污泥提升栗14相連接。
[0015]上述一種利用磁絮凝技術(shù)快速處理雨水栗站排水裝置的處理方法，具有如下步驟:
[0016]I外排水與磁粉和絮凝劑快速混合
[0017]外排水流入排水管道I，排水管道I進(jìn)水端的磁粉投加口2及中間部位的絮凝劑投加口5處的流速感應(yīng)裝置先后接收到相應(yīng)信號，控制磁粉投加栗3及絮凝劑投加栗6開啟；磁粉由磁粉加載裝置4經(jīng)磁粉投加栗3，連續(xù)從磁粉投加口 2進(jìn)入排水管道I，并通過排水管道I內(nèi)水流進(jìn)行5?1s的水力混合;隨后絮凝劑由絮凝劑配制裝置7經(jīng)絮凝劑投加栗6，連續(xù)從絮凝劑投加口 5進(jìn)入排水管道I，并通過排水管道I內(nèi)水流進(jìn)行20?25s的水力混合；
[0018]2慢速攪拌下絮體在絮凝反應(yīng)池內(nèi)生成
[0019]攜帶微小磁性絮體的水流流出排水管道I，由絮凝反應(yīng)池8的底部進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，池內(nèi)機(jī)械攪拌裝置9開始工作，轉(zhuǎn)速為60?10r.min—S與此同時，助凝劑投加栗10開啟，助凝劑由助凝劑配制裝置11經(jīng)助凝劑投加栗10連續(xù)進(jìn)入絮凝反應(yīng)池8;絮體在絮凝反應(yīng)池8中的停留時間為60?90s。
[0020]3絮體在沉淀分離池內(nèi)快速沉淀、上清液排出
[0021]絮凝反應(yīng)池8內(nèi)的攜帶有磁性絮體的出水從垂直隔板20上方進(jìn)入沉淀分離池12，并在擋板21的導(dǎo)流作用下，流向沉淀分離池12中下部；隨后水流從斜板22底部向上流至上部集水區(qū)；密度較大的磁性絮體在重力作用下在斜板22表面上快速下滑，最終落入沉淀分離池12的污泥斗23，絮體沉降時間控制在1.5?3min;
[0022]處理后的清水經(jīng)過出水堰進(jìn)入出水堰集水槽25，并以跌水的方式進(jìn)入集水渠24，最終匯集到出水渠13中；清水流經(jīng)電磁鐵吸附器19，將水中微量的磁粉截留后從出水渠13末端外排入河；
[0023]4磁粉分離及回收
[0024]沉積于沉淀分離池12污泥斗23底部且加載有磁粉的絮體，由污泥提升栗14輸送至強(qiáng)力攪拌脫附器15;通過強(qiáng)力攪拌脫附器15中設(shè)置的機(jī)械攪拌裝置的高速攪拌對磁粉及包裹在其外部的絮體進(jìn)行充分的擾動，最終實(shí)現(xiàn)磁粉與絮體的充分脫附；磁粉與絮體脫附的污泥被輸送至旋流分離器16中，在離心力的作用下，化學(xué)污泥與磁粉實(shí)現(xiàn)分離，下層磁粉回流至磁粉投加栗3前，重復(fù)使用；上層混有少量磁粉的污泥流入磁鼓分離器17中，在磁性吸附的作用下，磁粉被進(jìn)一步分離，也回流至磁粉投加栗3前，重復(fù)使用，剩余的污泥排入外部的污泥處理系統(tǒng)中；
[0025]待一次栗站外排水處理完畢后，從旋流分離器16及磁鼓分離器17分離出的磁粉流入磁粉回收罐18中儲存，以備下一次使用。
[0026]所述絮凝劑配制裝置7中的絮凝劑為聚合氯化鋁絮凝劑，簡稱PAC。
[0027]所述助凝劑配制裝置11中的助凝劑為聚丙烯酰胺，簡稱PAM。
[0028]所述沉淀分離池12污泥斗23的傾斜角度為67°。
[0029]本發(fā)明有益效果如下:
[0030](I)雨水栗站外排雨水經(jīng)過磁絮凝處理，磁粉及絮體結(jié)合成更為致密，沉降性更為優(yōu)良的磁性復(fù)合絮體，并可在短時間內(nèi)去除超過85%