磁化活性污泥处理系统及其处理工艺的制作方法

本发明涉及污水处理，尤其是一种磁化活性污泥处理系统及其处理工艺。

背景技术：

1、随着人们生活水平的日益提高，环保问题越来越受到重视，市政污水处理厂的排放标准也越来越高，从一级b标提到一级a标之后再提到地表准iv类水的标准。国家规划期间逐步提高污水处理厂的污染物排放标准，各地方政府纷纷发布的排放标准以及流域标准基本上都是参考2002年国家环境保护总局（现称生态环境部）颁布的地表水环境质量标准（gb3838-2002）设置的各污染物控制指标（总氮指标除外）。

2、2021年国家颁布了新的《室外排水设计规范》，要求将初期雨水纳入污水处理厂的处理范围，直接提高了污水处理厂的设计处理量。23年江苏省颁布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》db32/4440-2022，也对污水处理厂的水质进一步提高要求。一般在提标的过程中需要增加污水处理厂的占地面积，很多污水厂需要节约用地，紧凑布局，因此一些高效、快速的工艺技术应运而生。

3、近年来，市面上出现了将磁混凝技术加入污水处理工艺中，以提高污水处理效果。目前，应用较多的磁混凝技术通常为在高效沉淀池深度处理环节（三级处理阶段）投加磁粉晶核，以加速絮凝沉降；由于磁粉是在沉淀池深度处理环节加入的，因此可以对tp（总磷）及ss（固体悬浮物）的去除效果明显、具有较好的去除效果，但是对于tn（总氮）、nh3-n（氨氟）、codcr（化学需氧量）等的去除效果则没有明显变化，tn、nh3-n、cod等指标几乎没有消减效果，污染物的去除效果不够显著，出水水质不够高。

技术实现思路

1、本技术人针对上述现有磁混凝污水处理工艺存在的缺点，提供一种结构合理的磁化活性污泥处理系统及其处理工艺，在生化处理环节（二级处理阶段）加入磁粉晶核，增强污染物去除效果，提高出水水质。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种磁化活性污泥处理系统，包括生化子系统、磁回收子系统、投加子系统，生化子系统的厌氧池、缺氧池、好氧池依次串联，好氧池与二沉池连接，二沉池的污泥出口连接污泥泵组，污泥泵组的一部分泵通过回流管路连到厌氧池，污泥泵组的另一部分泵连接到磁回收子系统，磁回收子系统的出磁口连到投加子系统上，磁回收子系统的出泥口连接排泥管路；投加子系统通过投加管路连接到厌氧池上。

4、作为上述技术方案的进一步改进：

5、投加子系统包括初混池与加磁装置，加磁装置连到初混池上，初混池通过分管连接到回流管路上；磁回收子系统包括串联的过滤装置与磁回收装置，磁回收装置包括串联的剪磨机与磁分离机，污泥泵组的泵连接到过滤装置上，过滤装置与剪磨机连接，磁分离机的出磁口连到初混池上。

6、投加管路连接到厌氧池的投入口附近设置有搅拌装置，投入口与搅拌装置之间的间距为600mm～1200mm。

7、厌氧池及缺氧池的墙角及底角位置分别做倒圆角处理，厌氧池及缺氧池的相邻竖直内壁分通过侧弧面平滑过渡、竖直内壁与底壁通过底弧面平滑过渡。

8、厌氧池内设置有第一搅拌器，缺氧池内设置有第二搅拌器，好氧池内设置有曝气装置，曝气装置与风机连接，曝气装置采用d脉冲曝气装置，曝气装置布置在好氧池下部、靠近底壁；生化子系统、磁回收子系统布置在回收车间内，投加子系统靠近厌氧池布置、布置在回收车间内或外；回收车间内设置工作平台，过滤装置、磁回收装置布置在工作平台上，污泥泵组布置在工作平台下层。

9、一种磁化活性污泥处理工艺，投加子系统往生化子系统的厌氧池内投加磁粉，磁粉与进入厌氧池的预处理污水混合成泥水混合物，泥水混合物依次经厌氧池进行厌氧释磷反应、经缺氧池进行反硝化脱氮、经好氧池进行曝气除碳后进入二沉池；二沉池内分离得到的生化出水排出至三级处理环节，二沉池内沉淀下来的污泥一部分通过回流管路回到厌氧池、另一部分作为剩余污泥经磁回收子系统将磁粉与污泥分开，磁回收子系统回收的磁粉进入投加子系统继续循环使用、分离的污泥排出至污泥浓缩池内。

10、作为上述技术方案的进一步改进：

11、投加子系统投加的磁粉晶核与污水中的若干污泥絮体结合成密度及粒径更大的菌胶团；磁粉晶核与污泥絮体的结合反应存在于生化阶段的全部过程。

12、投加子系统投加的磁粉与预处理污水中污泥的比例在30%至300%之间；磁粉的投加量随着污泥的性状变化而改变，磁粉的投加量随着系统负荷的逐步提高而逐步增加；投加子系统的加磁装置定时往初混池内补充磁粉，初混池也同步定时往厌氧池内补充磁粉，补充的频率为每天一次；磁粉为改性磁粉或普通磁粉，磁粉的粒径范围在200目～800目之间。

13、泥水混合物在厌氧池内的停留反应时间在0.5h～3.5h之间；泥水混合物在缺氧池内的停留反应时间在1.5h～6h之间；泥水混合物在好氧池内的停留反应时间在3h～10h之间。

14、回流管路内回流的污泥中有一部分通过分管回流到投加子系统的初混池内与磁粉预先进行初步混合；流经磁回收子系统的污泥先经过滤装置过滤后再进入磁回收装置。

15、本发明的有益效果如下：

16、本发明在污水处理的生化处理环节（二级处理阶段）加入磁粉，且磁粉从生化阶段的第一个生化反应池（即厌氧池）就开始投加，（1）磁粉晶核给较轻的污泥絮体提供了一个更重的重力核心，使其沉淀速度大大提升，沉淀速度提升一倍以上，大大增强了污泥的沉降性能；（2）投加子系统往生化子系统的第一个生化反应池（即厌氧池）内投加磁粉，预处理污水在一进入到生化子系统的厌氧池内就开始和磁粉进行混合，并随着污泥循环存在于生化处理阶段的全部过程中，则在生化处理阶段的全部过程中都会存在有磁粉晶核与污泥絮体的结合反应，即磁粉晶核与污泥絮体具有更长的结合路径与结合时间，在前一个阶段污泥絮体来不及与菌胶团结合的，在后续的阶段也可以继续结合，这就使得污水中的污泥絮体可以更加充分地与磁粉晶核进行结合生成菌胶团，更充分、更尽可能大地提升了活性污泥的沉淀速度，增强污泥的沉降性能；（3）由于磁粉晶核与污泥絮体的结合反应存在于生化阶段的全部过程，在厌氧池、缺氧池、好氧池内均生成了密度更大的菌胶团，菌胶团的粒径更大，则各菌胶团相互之间的孔隙结构也会随之改变，孔隙空间会变得更大，在厌氧池中磷的释放、缺氧池中的脱氮效果、好氧池中碳的除去都会更充分彻底，即各阶段的生化处理效果都得到了更好的提升，对tp、ss、tn、nh3-n及cod等都有更好、更明显的消减，提高了各项指标的去除效果，提高了出水水质；（4）由于污泥絮体在厌氧池、缺氧池及好氧池中已经充分与磁粉晶核进行结合生成了菌胶团，而且磁粉依然存在二沉池中，因此在二沉池中的污泥基本都是以菌胶团的状态存在的，污泥在二沉池中的浓度、沉降性能相比于原始的污泥絮体均有更大的提升；污泥絮体在结合形成菌胶团时，其孔隙结构已经被破坏，在后续通过磁回收装置将磁粉晶核分离回收后，污泥絮体的孔隙结构被进一步破坏，污泥被排出至污泥浓缩池进行进一步脱水处理时，更容易脱水，脱水过程中所需的脱水药剂更少、脱水功率更小，节约药剂用量，降低功耗，降低污泥脱水成本，也有利于提高污泥脱水机的工作效率。

17、本发明的部分回流污泥可以通过分管进入初混池与磁粉预先进行初步混合，使新补充的磁粉及回收的磁粉在初混池内与回流污泥充分接触，增加磁泥絮团的紧密度，降低在后续生化处理过程中磁粉单独脱离沉积或流失的风险。在磁回收装置之前设置过滤装置，污泥在进行磁回收分离之前先经由过滤装置进行过滤，将污泥中的杂质滤除，可以防止污泥中的杂质堵塞磁回收装置，也可以降低从磁回收装置中排出污泥的杂质含量，提高污泥的品质。

18、本发明的磁粉投入口附近设置搅拌装置，磁粉通过投入口投入到厌氧池内即被搅拌头快速进行高强度搅拌、与污泥迅速进行结合，混合效果更好，更利于加快磁粉晶核与污泥的污泥絮体之间的结合速度，提升生化污泥的沉淀速度。

19、本发明的厌氧池及缺氧池的墙角及底角位置分别做倒圆角处理，防止磁粉在厌氧池、缺氧池内的墙角及底角位置淤积，保证磁粉被充分利用，提高磁粉利用率，降低磁粉的浪费。好氧池内设置3d脉冲曝气装置，利用其脉冲效果可以起到搅拌的作用，对好氧池的污水及磁粉进行搅拌，防止污泥及磁粉沉积。

20、本发明整个系统结构紧凑，有利于缩短工艺流程处理时间、减少占地面积，提高处理效率；由于结构紧凑，可以将系统整体集成为一体化的设备，便于运输和转移，适用于污水应急处理场合；也可以将所有设备布置在地面上，以满足更高的污水处理量及处理效率的要求。