磁絮凝沉淀凈化水工藝（M+FLO）在城市污水凈化處理中的應(yīng)用
——青島麥島污水處理廠應(yīng)用實(shí)例分析

劉 泳，霍宏宇，王 鵬，晉文全

（1.光大水務(wù)（青島）有限公司；2.青島市麥島污水處理廠，山東 青島 266071；3.青島海泊河污水處理廠，山東 青島 266021；4.青島太平洋化工裝備有限公司，山東 青島，266000）

磁絮凝沉淀凈化水工藝（M+FLO）在城市污水凈化處理中的應(yīng)用
——青島麥島污水處理廠應(yīng)用實(shí)例分析

劉 泳1，3，霍宏宇2，王 鵬3，晉文全4

（1.光大水務(wù)（青島）有限公司；2.青島市麥島污水處理廠，山東 青島 266071；3.青島海泊河污水處理廠，山東 青島 266021；4.青島太平洋化工裝備有限公司，山東 青島，266000）

本文綜述了基于磁絮凝沉淀凈化工藝的M+FLO水凈化處理技術(shù)，分析了其特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，并應(yīng)用該技術(shù)在青島麥島污水處理廠曝氣生物濾池反沖洗廢水中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)。結(jié)果表明，M+FLO處理能深度去除廢水中的SS和COD值，減輕該部分廢水進(jìn)入系統(tǒng)的處理負(fù)荷，有利于節(jié)能和提高出水效果。研究進(jìn)一步優(yōu)化了M+FLO相關(guān)工藝參數(shù)，為確定磁絮凝沉淀凈化工藝用于該生物濾池反沖洗廢水的可行性提供基礎(chǔ)資料。

磁絮凝沉淀；M+FLO；凈化處理；生物濾池

1 M+FLO水凈化處理技術(shù)簡介

高效率、低投入、低運(yùn)行成本、成熟可靠的污水處理工藝是水處理領(lǐng)域的重要研究方向[1-2]。近年來，我國污水處理技術(shù)在吸收、消化國外技術(shù)發(fā)面取得重要進(jìn)展[3]，先后從國外引進(jìn)鼓曝法、A2/O法、氧化溝法、AB法等，除此之外，還引進(jìn)了ABC、SBR法、生物膜法、高壓膜法等更先進(jìn)的污水處理技術(shù)[4-5]。這些技術(shù)在不同程度上存在基建造價(jià)和運(yùn)行成本較高、處理效率有待提高等問題。在現(xiàn)有國內(nèi)外先進(jìn)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展自己的技術(shù)是當(dāng)前亟待解決的難題。

加磁絮凝沉淀凈化工藝是美國研發(fā)的城市污水處理技術(shù)，M+FLO水凈化處理技術(shù)是對(duì)該技術(shù)的創(chuàng)新與升級(jí)，它在高效絮凝沉淀池凈水工藝中引入磁性微粒，通過絮凝、吸附、架橋、網(wǎng)捕等作用將水體中不溶性污染物與微粒磁粉有效結(jié)合，從而形成更大體積和密度的磁性絮體（見圖1）并沉降下來，絮凝能力強(qiáng)、速度快，并能捕捉絮凝更小粒徑的污染物，水體凈化效果優(yōu)于現(xiàn)有的技術(shù)。

圖1 磁性絮體

圖2 M+FLO加磁絮凝沉淀池凈水工藝流程

M+FLO基本的工藝流程如圖2所示。

該技術(shù)產(chǎn)生的沉淀池污泥可由回流泵送至磁粉污泥分離系統(tǒng)回收循環(huán)使用，磁粉回收率高（99.9%），損耗率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他絮凝磁粉分離系統(tǒng)。已有的研究數(shù)據(jù)表明，該工藝能實(shí)現(xiàn)污水的深度凈化，比現(xiàn)有的任何污水凈化工藝具有更高的處理性能，能同時(shí)有效去除水體中的SS、藻類、油類、細(xì)菌、膠體等非溶性污染物。其對(duì)懸浮固體物總量（TSS）、膠體物質(zhì)、總磷、重金屬、大腸桿菌、病原體等的去除率高達(dá)90%～99%，并能降低這些物質(zhì)引起的濁度，對(duì)BOD和COD去除率達(dá)60%～80%（見表1）?？傮w來說，該技術(shù)的運(yùn)行成本低、出水質(zhì)量高、處理效果好，是解決絮凝體沉降差、空間受限、提標(biāo)升級(jí)擴(kuò)量改造的優(yōu)選方案。

表1 M+FLO方法的技術(shù)性能參數(shù)（市政污水/工業(yè)廢水的處理性能）

2 M+FLO水凈化處理技術(shù)的應(yīng)用

為了進(jìn)一步驗(yàn)證M+FLO水凈化處理技術(shù)的先進(jìn)性并優(yōu)化其在污水處理過程中的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，光大水務(wù)（青島）麥島污水處理廠基于加磁絮凝沉淀澄清水凈化工藝、利用青島太平洋化工裝備有限公司的M+FLO加磁絮凝水凈化中試設(shè)備開展了為期15 d（2016.12.8-2016.12.22）的現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在麥島污水處理廠曝氣生物濾池反沖洗廢水中展開。本研究將實(shí)驗(yàn)室前條件摸索與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果相結(jié)合，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出水水質(zhì)不斷調(diào)整研究方案，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)及加藥量等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，初步確定處理效率，進(jìn)一步驗(yàn)證了加磁絮凝水凈化工藝用于該生物濾池反沖洗廢水的可行性。

首先在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定了各種藥劑品種與投加量的大致范圍；然后，運(yùn)行調(diào)試好的M+FLO設(shè)備，開啟進(jìn)水閥，控制流量在2.0 m3/h進(jìn)行中試試驗(yàn)。具體操作步驟如下：（1）在第一個(gè)反應(yīng)池中加入濃度為10%的Fecl3溶液，調(diào)節(jié)加藥量為50～100 mg/L，充分反應(yīng)后取水樣觀察，若水體中出現(xiàn)均勻明顯的細(xì)小絮體，說明Fecl3加藥量適宜；（2）在第二個(gè)反應(yīng)池中磁粉回注，在攪拌機(jī)攪拌的作用下，使磁粉和絮體充分混合；（3）在第三個(gè)反應(yīng)池中加入濃度為1‰的PAM溶液，調(diào)節(jié)加藥量為0.5～1.0 mg/L，充分反應(yīng)后取水樣觀察，若泥水可以迅速分離且上清液清澈透明，說明PAM加藥量適宜；（4）取沉淀池出水，檢測(cè)SS、COD，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果調(diào)節(jié)加藥量，直至出水結(jié)果滿足出水指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，逐步上調(diào)進(jìn)水量，由2.0 m3/h逐步上調(diào)至5.0 m3/h，表面負(fù)荷由10 m3/m2·h提高至25 m3/m2·h，并且取樣檢測(cè)出水SS、COD指標(biāo)。

根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)室結(jié)果并結(jié)合中試初步研究，確定正式試驗(yàn)的加藥量為：Fecl3為50～60 mg/L；PAM為0.8～1 mg/L；磁粉為3～5 mg/L。

通過為期15 d的連續(xù)監(jiān)測(cè)，得到以下結(jié)果，如表2所示。

表2 中試試驗(yàn)中經(jīng)M+FLO水凈化處理的進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)

從表2數(shù)據(jù)可以看出，反沖洗廢水經(jīng)過M+FLO磁絮凝水凈化系統(tǒng)處理后，其出水指標(biāo)SS基本穩(wěn)定在20～35 mg/L，達(dá)到20～50 mg/L的預(yù)期出水指標(biāo)；COD含量維持在60～120 mg/L，同樣達(dá)到出水預(yù)期。此外，整個(gè)過程出水基本穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。表2結(jié)果同時(shí)顯示，進(jìn)水水質(zhì)和表面負(fù)荷的改變對(duì)SS的去除效果影響不大，結(jié)果進(jìn)一步說明M+FLO磁絮凝水凈化系統(tǒng)耐受水質(zhì)水量的變化沖擊。

3 結(jié)論

現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)的研究結(jié)果表明，M+FLO磁絮凝水凈化系統(tǒng)非常適合類似目前光大水務(wù)麥島污水處理廠曝氣生物濾池反沖洗廢水的凈化處理。該技術(shù)能深度去除了廢水中的SS和COD值，減輕該部分廢水進(jìn)入系統(tǒng)所引起的處理負(fù)荷，可以提高節(jié)能和出水效果，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1 王 虹.用生物化學(xué)方法處理城市生活污水[J].廣東化工，2006，33（9）：42-43.

2 大慶紫金橋軟件技術(shù)有限公司.我國水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[EB/OL].（2008-02-06）[2017-08-26].http：//www.realinfo.com.cn/anli/case15.htm.

3 閆志英，廖銀章，李旭東，等.新型廢水生物脫氮的微生物學(xué)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2006，12（2）：292-296.

4 M.Gander，B.Jefferson，S.Judd.Aerobic MBRs for domestic wastewater treatment：a review with cost consideration[J].Separation Purification Technology，2000，18（2）：119-130.

5 Brindle K，Stephenson.The application of membrane bioreactors for the treatment of wastewater[J].Biotechnology and Bioengineering，1996，（49）：601-610.

Application of Magnetic Flocculation Precipitation Purification Process(M+FLO) in Municipal Wastewater Treatment——Application Case Analysis of Wastewater Treatment Plant in Qingdao Maidao

Liu Yong1,3,Huo Hongyu2,Wang Peng3,Jin Wenquan4
(1.Everbright Water (Qingdao) Co.,Ltd; 2.Maidao Sewage Treatment Plant,Qingdao 266071,China;3.Haibohe Sewage Treatment Plant,Qingdao 266021,China;4.Qingdao PACIF EHEM-ENGIN EQUIP INC.,Qingdao 266000,China)

This paper reviews the technology of purifying technology of magnetic flocculation precipitation of M+FLO water based on the analysis of its characteristics and advantages,and the application of this technology in Qingdao Maidao sewage treatment plant biological aerated filter backwash water in the experiment site.The results show that M+FLO treatment can effectively remove SS and COD in wastewater,and reduce the treatment load of the wastewater into the system,which is beneficial to energy saving and improving effluent effect.The study further optimizes the M+FLO related process parameters,and provides the basic data for determining the feasibility of the magnetic flocculation precipitation purification process for the Backwash Wastewater of the biological filter.

magnetic flocculation sedimentation; M+FLO; purification treatment; biological filter

X52

A

1008-9500(2017)11-0048-03

2017-09-13

劉泳（1971-），男，山東青島人，碩士研究生，高級(jí)工程師，從事城市污水處理技術(shù)研究、城市污水處理廠安全管理體系的建立與應(yīng)用等方面的工作。