利用磁絮凝技术快速处理雨水泵站排水装置及其处理方法
【技术领域】
[0001 ]本发明关于雨水栗站排水方法的，特别涉及一种利用磁絮凝技术快速处理颗粒态污染物含量较高的分流制雨水栗站外排水的处理方法。
【背景技术】
[0002]洁净的雨水作为一种清洁的水源，对其进行资源化利用本是缓解全球淡水危机的理想途径，但雨水也是一把双刃剑，若是处理不当，它反而会成为社会的负担。
[0003]近年来，随着城市化进程的加快，城市不透水面积大幅增加，城市排水及河道行洪压力日渐增加，因此为了防止城市内涝的发生，雨水栗站排水的次数日益增加。
[0004]与此同时，在卫生条件较差的城市，由于地表径流污染及雨污混接现象的普遍存在，分流制雨水栗站的外排水中，往往含有大量的污染物，尤其是颗粒态污染物。然而我国目前尚未出台有关控制外排雨水水质的法规。每当暴雨来临，栗站蓄积水量达到排放标准时，存蓄于栗站前池且受到污染的雨水便会在短时间内直接外排至周边城市景观水体当中，并对受纳水体水质造成严重影响，随之造成的水体“黑臭”现象也会影响周围居民的正常生活。寻求一种能在短暂的雨水外排过程中快速削减其中颗粒态污染物，减小因雨水外排而对周边水体环境造成的污染，是当前城市管理部门面临的挑战之一。
[0005]然而，现有外排雨水的处理方法多以末端调蓄后的污染截控或是初期雨水的机械拦截为主，无法兼顾快速处理和细微颗粒态污染物的去除，若未设计合理，在水力负荷较大时，处理效果便会大打折扣。此外，对于在雨水集中外排过程中快速削减污染物的研究还较为缺乏。
[0006]磁絮凝技术是指通过加载磁种并投加混凝剂的方式，使污染物与磁粉絮凝结合为一磁性整体，增加絮体体积和密度，并利用自身的高效沉降性，或是通过加载磁场的方式，增强沉降分离效果，实现污染物的去除。该技术具有处理效率高、处理成本低、运行稳定且操作简单等优点。磁絮凝技术在处理悬浮物、油、细菌、病毒等含量较高的污废水时，往往能取得较好的效果，且处理时间相较于传统工艺大为缩短。
[0007]现有的磁絮凝技术的研究及应用实例中，多为对传统的污水及废水处理进行技术改进，工艺流程依旧较为复杂，能耗较高，水力停留时间较长，并无充分利用磁絮凝技术显著改善絮体沉降性、缩短其沉降时间的特性，停留时间往往多于15min;此外，虽然像专利号为CN 202898156U“一种磁絮凝水处理系统”及专利号为CN 202688062U“一种一体化磁絮凝装置”等设置了旋流分离装置和磁鼓分离装置将磁粉与絮体分离，回流的磁粉絮体的分离仍旧不够充分;且该技术目前没有应用于分流制雨水栗站排水的处理的实例。
【发明内容】
[0008]本发明的目的，是针对目前卫生条件较差城市中分流制雨水栗站外排水污染物，特别是颗粒态污染物含量较高、且这部分外排水不经处理直接排河、严重污染受纳水体的现状，本发明利用磁絮凝技术，在外排过程中，提供一种简单、快速处理外排，雨水、削减颗粒态污染物的方法，以减少雨季入河污染物的总量。
[0009]本发明通过如下技术方案予以实现。
[0010]—种利用磁絮凝技术快速处理雨水栗站排水装置，包括快速絮凝沉淀系统及磁粉分离回收系统，其特征在于，快速絮凝沉淀系统的前面设置有排水管道I，排水管道I的进水端设置有磁粉投加口 2，排水管道I的中间部位设置有絮凝剂投加口 5，磁粉投加口 2与絮凝剂投加口 5的管道距离为由磁粉投加口 2起始的排水为5?1s的流程距离;磁粉投加口 2通过磁粉投加栗3与磁粉加载装置4相连接;絮凝剂投加口5通过絮凝剂投加栗6与絮凝剂配制装置7相连接;磁粉投加口 2与絮凝剂投加口 5分别设置有流速感应装置，用以控制磁粉投加栗3与絮凝剂投加栗6的启闭；
[0011]所述快速絮凝沉淀系统，包括絮凝反应池8、沉淀分离池12、助凝剂配制装置11、助凝剂投加栗10及出水渠13;絮凝反应池8与沉淀分离池12之间设置有垂直隔板20，垂直隔板20的高度为絮凝反应池8的池底距水面高度的4/5;沉淀分离池12的底部设置有锥形结构的污泥斗23;在靠近垂直隔板20斜上方的沉淀分离池12的进水处设置有档板21，档板21的顶端高于水面、下半部分向池内倾斜60°、底端居于沉淀分离池12的中水位处，档板21是为迫使通过垂直隔板20的排水流向沉淀分离池12的斜下方;沉淀分离池12的水中中间部位设置有斜板22，斜板22的倾度为60° ;斜板22上方临近水面处设置有出水堰集水槽25，出水堰集水槽25临近出水的一端设置有集水渠24;集水渠24与出水渠13相连接;在出水渠13的始端设置电磁铁吸附器19;助凝剂配制装置11通过助凝剂投加栗10将助凝剂输送到絮凝反应池8中，絮凝反应池8内设置有机械搅拌装置9;
[0012]所述排水管道I作为进水口设置在絮凝反应池8的底部；
[0013]所述磁粉分离回收系统由污泥提升栗14、强力搅拌脱附器15、旋流分离器16、磁鼓回收器17和磁粉回收罐18依次串联而成;强力搅拌脱附器15中设置有机械搅拌装置；
[0014]沉淀分离池12的污泥斗23底部与污泥提升栗14相连接。
[0015]上述一种利用磁絮凝技术快速处理雨水栗站排水装置的处理方法，具有如下步骤:
[0016]I外排水与磁粉和絮凝剂快速混合
[0017]外排水流入排水管道I，排水管道I进水端的磁粉投加口2及中间部位的絮凝剂投加口5处的流速感应装置先后接收到相应信号，控制磁粉投加栗3及絮凝剂投加栗6开启；磁粉由磁粉加载装置4经磁粉投加栗3，连续从磁粉投加口 2进入排水管道I，并通过排水管道I内水流进行5?1s的水力混合;随后絮凝剂由絮凝剂配制装置7经絮凝剂投加栗6，连续从絮凝剂投加口 5进入排水管道I，并通过排水管道I内水流进行20?25s的水力混合；
[0018]2慢速搅拌下絮体在絮凝反应池内生成
[0019]携带微小磁性絮体的水流流出排水管道I，由絮凝反应池8的底部进入絮凝反应池，池内机械搅拌装置9开始工作，转速为60?10r.min—S与此同时，助凝剂投加栗10开启，助凝剂由助凝剂配制装置11经助凝剂投加栗10连续进入絮凝反应池8;絮体在絮凝反应池8中的停留时间为60?90s。
[0020]3絮体在沉淀分离池内快速沉淀、上清液排出
[0021]絮凝反应池8内的携带有磁性絮体的出水从垂直隔板20上方进入沉淀分离池12，并在挡板21的导流作用下，流向沉淀分离池12中下部；随后水流从斜板22底部向上流至上部集水区；密度较大的磁性絮体在重力作用下在斜板22表面上快速下滑，最终落入沉淀分离池12的污泥斗23，絮体沉降时间控制在1.5?3min;
[0022]处理后的清水经过出水堰进入出水堰集水槽25，并以跌水的方式进入集水渠24，最终汇集到出水渠13中；清水流经电磁铁吸附器19，将水中微量的磁粉截留后从出水渠13末端外排入河；
[0023]4磁粉分离及回收
[0024]沉积于沉淀分离池12污泥斗23底部且加载有磁粉的絮体，由污泥提升栗14输送至强力搅拌脱附器15;通过强力搅拌脱附器15中设置的机械搅拌装置的高速搅拌对磁粉及包裹在其外部的絮体进行充分的扰动，最终实现磁粉与絮体的充分脱附；磁粉与絮体脱附的污泥被输送至旋流分离器16中，在离心力的作用下，化学污泥与磁粉实现分离，下层磁粉回流至磁粉投加栗3前，重复使用；上层混有少量磁粉的污泥流入磁鼓分离器17中，在磁性吸附的作用下，磁粉被进一步分离，也回流至磁粉投加栗3前，重复使用，剩余的污泥排入外部的污泥处理系统中；
[0025]待一次栗站外排水处理完毕后，从旋流分离器16及磁鼓分离器17分离出的磁粉流入磁粉回收罐18中储存，以备下一次使用。
[0026]所述絮凝剂配制装置7中的絮凝剂为聚合氯化铝絮凝剂，简称PAC。
[0027]所述助凝剂配制装置11中的助凝剂为聚丙烯酰胺，简称PAM。
[0028]所述沉淀分离池12污泥斗23的倾斜角度为67°。
[0029]本发明有益效果如下:
[0030](I)雨水栗站外排雨水经过磁絮凝处理，磁粉及絮体结合成更为致密，沉降性更为优良的磁性复合絮体，并可在短时间内去除超过85%