申请日2018.07.10
公开(公告)日2018.12.18
IPC分类号C02F9/12
摘要
本发明涉及一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统和方法，系统包括预处理设备、搅拌设备以及高梯度磁分离设备;预处理设备、搅拌设备以及高梯度磁分离设备依次连接;预处理设备用于加入混凝剂和/或絮凝剂来预处理含磷废水含磷浓度在15 mg/L以内;搅拌设备用于加入混凝剂和磁珠搅拌使含磷废水和磁珠发生化学吸附形成团聚;高梯度磁分离设备用于分离含磷废水中的含磷污染物;本发明提供的方案系统简单、设计合理，占地面积小，所需时间短,处理量大;并且用磁珠加高梯度磁分离技术处理城市含磷废水是以废治废，一举多得，且废水中磷的去除率较传统工艺效果好、效率高、速度快、处理量大等优点。
权利要求书
1.一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，包括预处理设备、搅拌设备以及高梯度磁分离设备;所述预处理设备、所述搅拌设备以及所述高梯度磁分离设备依次连接;
所述预处理设备用于加入混凝剂和/或助凝剂来预处理含磷废水含磷浓度在15 mg/L以内;
所述搅拌设备用于加入混凝剂和磁珠搅拌使含磷废水和磁珠发生化学吸附形成团聚;
所述高梯度磁分离设备用于分离含磷废水中的含磷污染物。
2.根据权利要求1所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，还包括有洁净水设备和污泥设备;所述洁净水设备和所述污泥设备分别和所述高梯度磁分离设备连通;所述洁净水设备用于接收含磷废水分离后的洁净水;所述污泥设备用于接收含磷废水分离后的污泥。
3.根据权利要求2所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，还包括有反冲设备，所述反冲设备为非磁场设备;所述反冲设备与所述污泥设备连通;所述反冲设备用于冲洗所述污泥设备中的磁珠。
4.根据权利要求2所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，还包括有脱水设备;所述脱水设备分别和所述预处理设备与所述污泥设备连通;所述污泥通过所述脱水设备脱水得到的上清液流入预处理设备。
5.根据权利要求1所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，所述预处理设备包括第一级处理段和第二级处理段;所述第一级处理为石灰和混凝剂处理段;所述第二级处理段为絮凝剂PAM处理段。
6.根据权利要求1所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，其特征在于，所述搅拌设备中的混凝剂包括硫酸铝和骨胶。
7.一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的方法，其特征在于，包括权利要求1所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统;还包括以下步骤：
S1：通过水泵动力将含磷废水输送至预处理设备，加入混凝剂和/或助凝剂进行预处理，使含磷废水含磷浓度在15 mg/L以内;混凝剂为聚合氯化铝;助凝剂为聚丙烯酰胺;
S2：将SI步骤得到溶液输送至搅拌设备内，加入混凝剂和磁珠搅拌反应，使含磷废水和磁珠发生化学吸附形成团聚;混凝剂为聚合氯化铝;
S3：将S2步骤得到溶液输送至高梯度磁分离设备进行分离处理，以得到洁净水和污泥。
8.根据权利要求7所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的方法，其特征在于，所述S1步骤中还包括第一级处理和第二级处理;
第一级处理S11：加入石灰，调整PH值和混凝剂，PH值控制在10.5至11;
第二级处理S12：加入絮凝剂PAM。
9.根据权利要求7所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的方法，其特征在于，所述S2步骤中，混凝剂包括硫酸铝和骨胶;还包括以下步骤：
S21：控制PH值在9至10范围内，再加入磁珠，磁珠 浓度控制在3g/L。
10.根据权利要求7所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S4：将S3步骤得到洁净水存储于洁净水设备中;
S5：将S3步骤中的磁珠在非磁场中被反冲水冲洗后再返回至搅拌设备中;
S6：将S3步骤得到污泥经过脱水处理再返回至预处理设备。
说明书
一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统和方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统和方法。
背景技术
近年来，国内外报道了很多有关粉煤灰处理废水的试验研究，但多数都仅限于考察粉煤灰对污染物的吸附量或脱除率上，而未考虑该方法在实际中如何应用，其中最主要的是水灰如何分离和分离后灰的处置问题;而这些又是极难解决的实际问题。
由于磁珠在水中表面带正电荷,凝聚团带负电荷，它们之间存在一定的静电引力;粉煤灰磁珠表面孔隙度大，粒度细，比表面积大，表面能高，通过吸附降低水中污染物;粉煤灰磁珠表面存在着许多铝、硅活性点，这使得磁珠与磷酸根之间发生化学吸附;但总的来看，其中物理吸附占主导地位，经过物理吸附，磁珠与含磷酸盐絮团粘附在一起，通过高梯度磁分离，达到与水分离。现有技术中并未有具体关于含磷废水的具体处理方法。
发明内容
本发明设计了一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统和方法，利用粉煤灰的磁性部分(磁珠)作为磁种，用高梯度磁分离(HGMS)技术处理废水的方案，解决了含磷废水的处置问题。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统，包括预处理设备、搅拌设备以及高梯度磁分离设备;预处理设备、搅拌设备以及高梯度磁分离设备依次连接;预处理设备用于加入混凝剂和/或助凝剂来预处理含磷废水含磷浓度在15 mg/L以内;搅拌设备用于加入混凝剂和磁珠搅拌使含磷废水和磁珠发生化学吸附形成团聚;高梯度磁分离设备用于分离含磷废水中的含磷污染物。
进一步地，还包括有洁净水设备和污泥设备;洁净水设备和污泥设备分别和高梯度磁分离设备连通;洁净水设备用于接收含磷废水分离后的洁净水;污泥设备用于接收含磷废水分离后的污泥。
进一步地，还包括有反冲设备，反冲设备为非磁场设备;反冲设备与污泥设备连通;反冲设备用于冲洗污泥设备中的磁珠。
进一步地，还包括有脱水设备;脱水设备分别和预处理设备与污泥设备连通;污泥通过脱水设备脱水得到的上清液流入预处理设备。
进一步地，预处理设备包括第一级处理段和第二级处理段;第一级处理为石灰和混凝剂处理段;第二级处理段为絮凝剂PAM处理段。
进一步地，搅拌设备中的混凝剂包括硫酸铝和骨胶。
相应地，本发明还提供一种利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的方法，包括上述所述的利用粉煤灰中磁珠处理含磷废水的系统;还包括以下步骤：
S1：通过水泵动力将含磷废水输送至预处理设备，加入混凝剂和/或进行预处理，使含磷废水含磷浓度在15 mg/L以内;混凝剂为聚合氯化铝;助凝剂为聚丙烯酰胺;
S2：将SI步骤得到溶液输送至搅拌设备内，加入混凝剂和磁珠搅拌反应，使含磷废水和磁珠发生化学吸附形成团聚;混凝剂为聚合氯化铝;
S3：将S2步骤得到溶液输送至高梯度磁分离设备进行分离处理，以得到洁净水和污泥。
该系统具有以下有益效果：
本发明提供的方案系统简单、设计合理，只需在传统工艺中增加磁珠过滤系统即可实现;采用磁珠的高梯度磁分离技术比现有工艺更加优越;本发明提供的系统占地面积小,所需时间短,处理量大;并且用磁珠加高梯度磁分离技术处理城市含磷废水是以废治废,一举多得,且废水中磷的去除率较传统工艺效果好、效率高、速度快、处理量大等优点。
