تطبيق تقنية الترسيب بالتلبد المغناطيسي في معالجة مياه الصرف الصحي

تهدف تقنية التلبد المغناطيسي إلى إدخال مواد التحميل المغناطيسي في عملية فصل ترسيب التلبد التقليدية، بحيث يتم دمج الكتل التي تنتجها التلبد بشكل فعال مع مواد التحميل، ويتم تعزيز تأثير التلبد، وزيادة الثقل النوعي للتلبد، وتستقر الكتل يتم تسريع السرعة، ويتم تنقية الجسم المائي بسرعة، والنفايات السائلة واضحة وشفافة. يتم إرسال الحمأة الموجودة في خزان التصفية أولاً إلى آلة استرداد المسحوق المغناطيسي للأسطوانة الدوارة لاستعادة المسحوق المغناطيسي لإعادة التدوير، ويتم تفريغ الحمأة إلى نظام نزح المياه من الحمأة. تستخدم تقنية التلبد المغناطيسي على نطاق واسع في المعالجة العميقة لمحطات الصرف الصحي الكبيرة والمتوسطة والصغيرة.

يضيف نظام خلط التلبد المغناطيسي مسحوقًا مغناطيسيًا ومواد مندفة، والتي يمكنها إزالة البكتيريا والفيروسات والجزيئات الصغيرة المختلفة بشكل فعال. لذلك، فإن معدل إزالة SS أعلى من العمليات التقليدية، كما أن جودة المياه السائلة واستقرارها مرتفعان. في الوقت نفسه، يكون الحمل الهيدروليكي مرتفعًا، ومعدل التدفق الصاعد 15-30m/h، ووقت الإقامة قصير جدًا، وأداء الترسيب عالي السرعة ممتاز. بالمقارنة مع العمليات التقليدية، فهي تتمتع بالعديد من المزايا مثل السرعة والكفاءة العالية والبصمة الصغيرة والاستثمار الصغير.

• التطبيق في إزالة الفوسفور العميق من مياه الصرف الصحي المنزلية

تواجه العمليات التقليدية لإزالة الفوسفور الكيميائي مشاكل مثل الكتل السائبة، والترسيب البطيء، ومساحة الأرضية الكبيرة، وكمية كبيرة من جرعة العامل الكيميائي، وكمية كبيرة من الطين، وارتفاع تكاليف التشغيل، مما أدى إلى اختناقات في تطوير عمليات إزالة الفوسفور الكيميائي التقليدية .

كنوع من إزالة الفوسفور الفيزيائي والكيميائي، تتغلب تقنية الترسيب بالتلبد المغناطيسي على عيوب إزالة الفوسفور الكيميائي التقليدية. إنه يتميز بخصائص الكتل الكثيفة، وسرعة الترسيب السريعة، وجرعة أقل من العامل، ومساحة أرضية صغيرة وتكاليف تشغيل منخفضة، ويستخدم على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي المحلية.

لا تؤدي إزالة الفوسفور الكيميائي التقليدي إلى عودة الحمأة لأنه ليس من السهل تسوية الكتل. تضيف تقنية ترسيب التلبد المغناطيسي نظام عودة الحمأة في النظام، ولا يزال من الممكن أن تستقر الحمأة بسرعة عالية في خزان الترسيب بعد العودة. تتمثل الوظيفة الرئيسية لعودة الحمأة في زيادة تأثير التلبد وتقليل كمية جرعة التلبد.

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>وقت الترسيب.

بالمقارنة مع التقنيات التقليدية، فإن تقنية التلبد المغناطيسي ليس لها تأثير أفضل على إزالة المواد الصلبة العالقة و COD فحسب، بل تقلل أيضًا الوقت بنسبة 33%، بحيث يمكن استخدام خزانات الترسيب الأصغر والمباني الأخرى لتقليل التكاليف.

أكدت الدراسات أن حجم جسيمات المغناطيس يكون أفضل عند 75-105ميكرومتر. في الدوامة المضطربة، بسبب إضافة المغناطيس، تتغير القوة المؤثرة على جزيئات الكتلة، وبالتالي يتغير اتجاهها باستمرار. تزداد احتمالية التصادم بين الكتل والمغناطيسات في الماء، مما يسهل تكوين الكتل المغناطيسية، وتتحسن نسبة الإزالة. إذا كان حجم الجسيمات المغناطيسية كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا، فستكون قوة القصور الذاتي للطرد المركزي صغيرة جدًا أو كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى كتل غير مستقرة أو مدمرة، وبالتالي فإن تأثير الإزالة ليس مثاليًا. ومع ذلك، في مرحلة التلبد، يمكن للدوامة الكبيرة الناتجة عن المسحوق المغناطيسي ذو القطر الكبير أن تعزز بشكل تآزري توليد الكتل، وبالتالي تحسين معدل الإزالة.

• التطبيق في معالجة المياه مخلفات الألغام

أثناء عملية التعدين، يتم إنتاج عدد كبير من الجزيئات الدقيقة الحبيبات بسبب سحق معالجة المعادن والعمليات الأخرى. تتميز هذه الجسيمات الدقيقة الحبيبات الموجودة في مياه مخلفات المنجم بخصائص حجم الجسيمات الصغيرة، والكارهة للماء الجيدة، والإمكانات السلبية العالية، مما يجعل من السهل تثبيت المواد الصلبة العالقة. يصعب علاج عمليات التلبد والترسيب التقليدية.

في السنوات الأخيرة، تم استخدام تكنولوجيا التلبد المغناطيسي على نطاق واسع في معالجة مياه المخلفات في مختلف المناجم كتقنية جديدة لمعالجة مياه المخلفات. بالمقارنة مع عملية التلبد والترسيب التقليدية، فهي تتميز بمزايا استهلاك الطاقة المنخفض والتأثير الجيد والتكلفة المنخفضة في معالجة مياه مخلفات المناجم.

تظهر نتائج الأبحاث ذات الصلة حول معالجة مياه المناجم بعملية التلبد المغناطيسي أن أفضل مادة تخثر في عملية التلبد المغناطيسي هي PAC، وأفضل جرعة هي 60 مجم / لتر. نوع التخثر PAM له تأثير ضئيل على تأثير العلاج. وبالنظر إلى التكلفة، تم اختيار PAM الأنيوني كأفضل مادة تخثر، وأفضل جرعة هي 4 ملغم / لتر.

إضافة الأنواع المغناطيسية لها تأثير ضئيل على تحسين تعكر النفايات السائلة ومعدل إزالة SS، ولكن يمكن أن تقصر بشكل كبير من وقت الترسيب. وقت ترسيب الكتلة أقل من 15 ثانية، ويمكن أن يصل معدل إزالة التعكر السائل إلى أكثر من 95%. يجب تقليل شدة التحريك لخزان التفاعل ثلاثي المراحل، وهي 300، 200، و100r/min على التوالي.

• التطبيق في معالجة مياه الصرف الصحي فحم الكوك

تسمى مياه الصرف الصناعي الناتجة عن فحم الكوك ذو درجة الحرارة العالية وتنقية غاز الفحم واسترداد منتجات فحم الكوك والعمليات المكررة بمياه الصرف الصحي بفحم الكوك. التركيب الكيميائي لمياه الصرف الصحي لفحم الكوك هو بشكل رئيسي أملاح الأمونيوم للمركبات غير العضوية والفينولات والمركبات العطرية أحادية الحلقة ومتعددة الحلقات والمركبات الحلقية غير المتجانسة التي تحتوي على النيتروجين والكبريت والأكسجين في المركبات العضوية. في الوقت الحاضر، تختار العديد من البلدان معالجة مياه الصرف الصحي بفحم الكوك بالطريقة البيوكيميائية. نظرًا لصعوبة تحللها الحيوي، فمن الصعب معالجة مياه الصرف الصحي وفقًا للمعايير بالطريقة البيوكيميائية، ويتم إجراء المعالجة العميقة لمياه الصرف الصحي بفحم الكوك في الغالب بالطريقة المختلطة.

في الوقت الحاضر، تستخدم الإدارات ذات الصلة بشكل عام طرق التخثر والامتزاز للمعالجة العميقة لمياه الصرف الصحي. باعتبارها تقنية ناشئة لمعالجة المياه، جذبت تقنية التلبد المغناطيسي المزيد والمزيد من الأشخاص لدراستها بسبب مزاياها الفريدة. وينتشر المسحوق المغناطيسي المضاف إلى مياه الصرف الصحي في الماء، معتمداً على قوته المغناطيسية للحصول على مساحة سطحية كبيرة محددة وتوليد مجال مغناطيسي لامتصاص الجزيئات الغروانية المشحونة. وفي الوقت نفسه، تعمل جزيئات المسحوق المغناطيسي العالقة في مياه الصرف الصحي على زيادة عدد الجزيئات العالقة، وبالتالي زيادة فرص تصادم الجزيئات الغروية، مما يسهل تكوين الكتل، ويزداد معدل الإزالة أيضًا مع تعزيز تأثير التلبد. .

وقد أظهرت التجارب أنه في المرحلة المبكرة من إضافة المسحوق المغناطيسي، فإن المؤشرات المختلفة لفحم الكوك تزيد مع زيادة كمية الإضافة. عندما تصل كمية المدخلات إلى 400 مجم/لتر، يكون تأثير الإزالة هو الأفضل، مع معدل إزالة CODcr 62.5%، ومعدل إزالة التعكر 92.2%، ومعدل إزالة نيتروجين الأمونيا 22.3%. بالمقارنة مع معدل الإزالة دون إضافة مسحوق مغناطيسي، زاد معدل الإزالة بنسبة 1.5%، 2.4% و1.6% على التوالي. ومع ذلك، عند إضافة المسحوق المغناطيسي، انخفض معدل الإزالة.

أظهرت الملاحظات التجريبية أن مزيج المسحوق المغناطيسي والكتل يشكل ندفًا مغناطيسيًا مركبًا بحجم أصغر وتركيبة أكثر إحكامًا ومعدل ترسيب أسرع. أظهر التحليل أنه في عملية زيادة المسحوق المغناطيسي، يمكن دمج المزيد من المسحوق المغناطيسي مع الكتل، وبالتالي يتم زيادة معدل الإزالة. ومع ذلك، بما أن كمية المسحوق المغناطيسي المضافة تتجاوز القيمة المثلى، فلن يتم تشكيل ندفات مغناطيسية فحسب، بل سيتداخل المسحوق المغناطيسي أيضًا مع امتصاص الملوثات بواسطة الندف، وبالتالي تقليل معدل الإزالة.

• التطبيق في تطوير محطات معالجة مياه الصرف الصحي وتحويلها

بسبب نقص الموارد المائية للفرد وتلوث الموارد المائية في المدن، اكتسبت المعالجة الفعالة لمياه الصرف الصحي المزيد والمزيد من الاهتمام. في الوقت الحاضر، عملية معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية بشكل عام هي المعالجة الفيزيائية الأولية والمعالجة البيوكيميائية الثانوية، ولكن التأثير ليس مثاليا.

كنوع من تكنولوجيا المعالجة العميقة لمياه الصرف الصحي، أصبحت تكنولوجيا التلبد المغناطيسي طريقة جديدة لترقية محطات معالجة مياه الصرف الصحي بسبب مزاياها التقنية. من أجل تلبية متطلبات معيار الفئة أ في "معيار انبعاث الملوثات لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية" (GB18918-2002) لمؤشر تصريف النفايات السائلة، قام العديد من العلماء بدراسة تطبيق تكنولوجيا التلبد المغناطيسي في - تحديث وتحويل محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

ضمن نطاق معين، يمكن تحسين معدل إزالة SS عن طريق زيادة جرعة PAC وكواشف المسحوق المغناطيسي، ولكن مع زيادة PAM، يُظهر معدل إزالة SS اتجاهًا للزيادة أولاً ثم التناقص. زيادة جرعة المسحوق المغناطيسي و PAC يمكن أن تحسن معدل إزالة التعكر لمياه الصرف الصحي. مع زيادة جرعة PAM، يميل معدل إزالة التعكر إلى الانخفاض لاحقًا، وتؤثر سرعة التحريك أيضًا بشكل خطير على تأثير الإزالة. سريع جدًا وبطيء جدًا ليس جيدًا.

وفي الوقت نفسه، يُقترح أن يُظهر المسحوق المغناطيسي اتجاهًا للزيادة أولاً ثم التناقص؛ تأثير الإزالة ليس جيدًا عندما يكون معدل التحريك سريعًا جدًا أو بطيئًا جدًا. كلما تمت إضافة المغناطيس في وقت مبكر، كلما كان ذلك أكثر فائدة لإزالة SS. ترتيب إضافة الأدوية هو المسحوق المغناطيسي، PAC، ثم التحريك لمدة 4 دقائق، ثم إضافة PAM.