磁混凝操作规程.doc
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1、磁混凝系统维护操作规程1.3磁混凝工艺理论及应用1.3.1 一般的除磷原理磷的去除依靠将可溶解的磷酸盐或者P的化合物转化为沉淀物,然后将形成的沉淀物及其他固体形式的磷化物脱水分离。此工艺可以采用不同的金属盐类比如硫酸铁(FeSO4)和聚合氯化物(PAC)来沉淀析出磷酸盐。公式1-1为金属盐离子与磷酸盐在一般情况下的反映。沉淀析出的固态物质与金属盐离子及磷酸盐达成物料平衡。4Me3+PO-3 MePO4(s) 公式1-1在一定范围内,过量的金属盐离子可以导致此反映式向右进行反映,有助于析出更多的磷酸盐。这其中部分因素是金属盐离子与废水中其他成分的物质反映,该反映在水中形成了金属氢氧化物的污泥。一
2、定含量的金属氢氧化物是凝结细微的磷酸盐沉淀物的必要条件,然而过量的金属盐离子花费混凝剂并产生过量的氢氧化物污泥。假如在解决工艺中采用多点投加混凝剂的方式(例如二沉池和磁混凝),则会在投加较少量的混凝剂的情况下达成同样的解决效果。所谓多点投加的方式是更加有效的使用混凝剂,由于当金属盐与磷酸盐反映并形成沉淀物时(公式1-1),其反映保持物料平衡。假如去除上游形成的析出物质,多于的混凝剂会使反映向右进行,并导致最终的出水磷浓度较低。图表1-4所示为一个典型的金属盐(混凝剂)的药剂剂量响应曲线。在较低的药剂投加情况下,磷的去除一般遵循线形关系,即1摩尔当量当量的金属离子与1摩尔当量当量的磷酸盐反映。金
3、属盐的投加量必须远远大于理论摩尔比数才干达成较低的磷浓度(例如0.1mg/L)。通过对许多解决站的测试,发现最佳混凝剂投加量天天都在变化,并且与磁混凝进水磷的浓度基本没有关联性。最佳药剂投加量依靠经验鉴定,并且综合考虑系统监测的费用,同时根据混凝剂使用及污泥解决的费用做出调整。出水中可溶解型的金属盐:磷的摩尔比率图表1-4除磷药剂剂量响应曲线1.3.2 最佳投药量与产泥量本工程的污泥产量重要来自于投加除磷剂所产生的固体悬浮物,而进水SS基本上稳定,磁分离机未回收的磁粉也相对很小。本工程进水TP成分复杂,无法进行理论计算或者估算。污泥产生量的评估方法:1),在一批(比如46只)1.0L的烧杯中分
4、别加入1.0L的进水;2),在每只烧杯中分别投加不同的除磷剂,投加量按下列梯度(mg/L):200、300、450、600、800、1000;3),各搅拌3分钟,之后加入适量磁粉(液体颜色变黑即可)再搅拌1分钟,再加入1.0mL液体PAM(浓度0.1%),静止沉淀10分钟;4),取上清液,检测TP浓度;5),上清液TP浓度低于出水规定的最低投加量,即是工程需要的投加量;6),检测除磷剂最佳投加量的烧杯中的污泥重量(所有过滤、烘干、称重),可得出1L污水产生的污泥量,从而可算出所有的污泥产生量。1.4磁混凝系统工艺介绍附录D中列出了磁混凝系统的设备清单。1.4.1 磁混凝原水进水磁混凝的原水来自
5、二沉池的出水,由提高泵打入磁混凝系统。1.4.2 混凝与絮凝混凝剂由化学计量泵注入反映池T1,固体颗粒物得到混凝。然后,在T2加入磁粉,在T3投加PAM助凝剂,形成混凝絮体(俗称矾花)。为了防止磁粉沉淀,同时有效的参与絮凝并形成絮状颗粒,(T2)和(T3)池需要一定的搅拌强度。抱负的絮状颗粒直径为大约2毫米。假如出现颗粒过大的情况,一般是PAM过量的缘故。磁粉可以增长絮状颗粒的密度进而提高其沉降速度。而磁粉可通过磁粉回收系统不断的得到回收再运用。回收系统可以回收绝大部分的磁粉,但不能保证所有回收,因此操作人员需要根据使用情况向T2池内补充磁粉。磁混凝的自控系统全程同步在线控制,以满足所需要的絮
6、加药量。1.4.3 澄清工艺在前一段形成的磁粉絮状物进入澄清池,并快速沉淀到澄清池底部。大多数污泥会被泵回到T-2池里,而剩余的污泥则从系统中排出。1.4.4 污泥澄清池底部污泥由污泥泵分别打入T2反映池和磁粉回收系统,即回流污泥与剩余污泥,2条污泥管上都有自动控制阀门,操作人员可以控制污泥的回流量。正常操作情况下,污泥回流量与磁混凝进水量成比例。1.4.4.1固相物质物料平衡物料平衡等式有助于我们了解固态物质排放量与回流量的比例。在下列图表1-5中列出了在物料平衡等式中用到的符号的解释说明。图表1-5物料平衡符号含义Q磁混凝进水量C流入磁粉罐中的悬浮固体浓度B磁粉罐中的磁粉浓度,该值应保持稳
7、定不变Qr回流量=Q,%=回收率Cr潜流固体物质浓度Qw污泥排放量=Q, 其中=%排放率X反映罐体内固体物质浓度Qe出水量=Q Qw在稳定状态下的出水量Ce出水固体物质浓度,可以忽略不计潜流固体物质浓度(Cr)和反映罐体内固体物质浓度(X)的计算,可以在假定稳定状态情况下,围绕反映池和澄清池的物料平衡进行计算。排放率( )和回流率( )的变化会影响潜流(Cr)和反映罐(X)的浓度。公式1-12A表白,不含磁粉的情况下,反映罐体内固体物质浓度(X) 与流入磁粉罐中的悬浮固体(涉及混凝剂)浓度,回流率和排放率的关系。而公式1-12B则为,在加入磁粉的情况下,他们之间的关系。公式1-13A表白,不含
8、磁粉的情况下,Cr,X(不含磁粉),回流率及排放率之间的关系。公式1-13B则为,在加入磁粉的情况下,他们之间的关系。从图表1-6里可以看出,在排放率保持恒定(2%)不变的情况下,当回流量被提高后对X, X, Cr以及Cr的影响/。图表1-6当排放率恒定不变,而改变回流率的数值后,X和Cr的数值变化。1.4.4.2启动调试阶段的污泥控制在系统的最初启动调试阶段,所有污泥要回流到反映池内(没有剩余污泥),以形成池体内大量有效的固体物质。一旦系统内的固体物质充足,操作人员就要排放剩余污泥量,以保证系统内的固体物质量处在稳定状态,可以通过澄清池内的污泥层的状况来拟定。1.4.4.3 污泥回流回流量可
9、以先调整为进水的5%-10%。系统启动运营后,操作人员可以通过检测污泥层厚度,逐渐的减小这一比率。4.4.4章节提供了一个估算污泥回流率的方法。1.4.4.4 剩余污泥排放剩余污泥排放流量是磁混凝系统控制最重要的一个控制参数。剩余污泥排放量取决于固体物质总量以及污泥浓度。剩余污泥排放量太高会稀释系统内的固态物质,导致污泥层深度较小,有也许减少磷的去除率。剩余污泥排放量过低会使得固体物质悬浮与沉淀池内,进而有也许由出水堰排出。对于稳定的废水量和进水SS浓度,污泥的产量基本上会与絮凝剂加药量成比例。剩余污泥排放率可以通过仔细观测沉淀池内污泥层厚度来拟定。操作人员可以使用电子(光电)污泥层厚度测量探
10、头或手动探管(污泥探管)来监测污泥层厚度。污泥探管是一只透明的塑料管,并在末端设有球阀。当阀门末端插入澄清池内后,会闭合,该探管会显示出污泥层的高度以及澄清池内的液体的情况。系统启动后,操作人员应进行小试(详见4.4.4章节),以鉴定污泥排放率。此外,非常重要的是,天天要两次对污泥层厚度进行检测,同时根据其厚度的大小调整污泥排放率。1.4.4.5剩余污泥操作过程剩余污泥在剪切机内被剪切,即絮体被打开,然后进入磁分离机,污泥中的磁粉在磁力作用下被收集到一起并回收到系统中。具有磷的污泥则流到澄清池浓缩。剩余污泥中有一部分磁粉物质流失,因此必须人工的补充到系统中。2.运营操作指南2.1系统启动前的准
11、备表2-1列出了启动磁混凝系统前必须完毕的事项。其中按行每项列出应记录的状态内容以及本手册其他章节相关的参考内容。表2-1磁混凝系统启动前核对清单环节内容描述参考资源状态1.0阀门及设定值第三章及附录C1.1于控制系统界面输入密码1.2于控制面板内设立运营操作设定值。1.3根据图纸将阀门调整到正常运营状态。附录A中的P&ID2.0原水泵2.1将所有外接电源仪表板上的HOA开关拨至OFF状态,直到系统启动准备就绪。2.2在控制系统界面输入进水量设定值3.0混凝剂加药系统3.1一方面确认加药配置准备系统内有充足的除磷剂3.2制定存储除磷剂药剂浓度。药剂配置系统控制面板屏幕。3.3根据解决效果及初步
12、实验结果选择除磷剂加药量。3.4保证所有加药泵连接对的,同时管道系统内真空。3.5设定絮凝剂加药泵冲程长度并于控制系统界面输入该值。3.6将除磷剂加药泵HOA开关打到OFF状态。5.0PAM加药系统5.1制定PAM药剂加药浓度。药剂配置系统控制面板屏幕。5.2于控制系统界面输入PAM加药系统运营参数。5.3将其中一个PAM加药泵HOA开关设立到OFF状态。6.0反映池及搅拌机环节内容描述参考资源状态6.1检查池体内是否有碎物。6.2保证齿轮盒内有机油。6.3检查搅拌机搅动方向。T-1到T-2内混合器搅动力向下,(顺时针方向旋转),T-3内混合器产生向下搅动力(逆时针方向)。6.4向池内注水同时
13、启动搅拌机。检查震动及噪音情况。6.5将搅拌机HOA开关设立到OFF状态。7.0澄清池7.1检查池体内是否有碎物7.2保持池体清空,同时将澄清池HOA开关设立到手动状态。8.0污泥解决8.1在控制系统界面,输入初始污泥回流及排放率以及其他设定值。8.2在澄清池满水的情况下,选择系统运营用污泥泵及剩余污泥泵,同时将他们的HOA开关设立为手动。将水打入磁分离机并检查是否有渗漏。检查剩余污泥和回流污泥流量表是否工作正常并与控制系统界面数值一致。8.3将污泥泵转为自动。8.4将所选设备阀门转为远程控制。9.0磁分离机9.1检查磁分离机转速。调整电机使磁分离机转速为67 rpm。9.2磁分离机的启动先于
14、剩余污泥阀的启动9.3将磁分离机HOA开关转为自动。9.4调整喷头使清洗水喷到滑道上。由于水于剩余污泥混合后会稀释剩余污泥,因此避免将水喷到磁分离机表面。警告:每次启动系统时,一定保证先启动磁分离机,之后才干启动污泥泵。2.2系统启动注意事项清单及环节表2-2列出了启动系统时必须完毕的工作清单。其中按行每项列出应记录的状态内容以及本手册其他章节相关的参考内容。表2-2 磁混凝系统启动注意事项清单环节内容描述参考状态1完毕磁混凝系统启动前注意事项清单所有内容错误!未找到引用源。2进行小试以制定加药量。在控制系统界面输入加药量。3仅以原污水,一定回流及剩余污泥比运营系统几个小时,不要加入磁粉及化学
15、药剂,测试水泵及其他设备。观测整个工艺系统过程。4所有上述所有环节完毕并检查无误后,将混凝剂加药泵及碱液泵设为自动。保证所有水泵准备就绪并可以正常工作。检查化学加药泵是否有渗漏及其他问题。5将剩余污泥率设为0%,并将污泥回流率设为10%。6观测混凝池(T-1)内絮状物的形成。7调整磁粉混合池T-2搅拌以及PAM混合池内混合器速度为3040Hz。磁粉投加后的这些速度都要做精细的调校。8在絮凝剂投加正常运转后,将PAM加药系统设为自动同时检查系统是否有渗漏情况。9调节PAM加药量使得絮体的大小在直径2-3厘米左右。假如絮体过大,则减少PAM投加量;假如反之则增长投药量。10调整磁粉混合池内搅拌机速
16、度以保证池内混合效果的同时,絮体颗粒不会沉淀。避免搅拌速度过快,进而导致的过大剪切力。11测量磁粉浓度同时天天补充磁粉以维持最佳浓度。运营初期需要较多的磁粉,以保证盲区内有充足的磁粉,同时一些极细微的颗粒被清洗出去。12在向系统内投加磁粉后的一周到两周内,部分磁粉会沉积在角落或是其他的盲区内。此后,测试澄清池出水以及磁分离机流出的剩余污泥的磁粉浓度。记录平均出水及剩余污泥流量,并计算出天天损失的磁粉重量。天天根据此损失重量补充磁粉。13接下来几个小时要监测澄清池内的污泥层厚度。此后开环节内容描述参考状态始以小试的结果外排剩余污泥。假如污泥层厚度连续升高,可以以1%的额度提高剩余污泥率直至污泥层
17、高度.稳定下来。假如没有可观测到的污泥层,则以1%的额度递减剩余污泥率直至污泥层开始升高,然后以1%的额度回调。14监测污泥层深度直至系统工艺趋于平衡稳定,一般这个过程需要几个小时的调试。在必要的情况下,需要调整剩余污泥率及回流污泥率。慢慢地将系统转为联动运营。操作人员在最初阶段不要完全依赖控制系统屏幕拟定水泵与设备的运营状况。操作人员必须亲自巡视每一台设备以保证控制系统如实反映设备运营情况。系统启动后,将化学药剂加药量及剩余污泥率进行小的调整(+/-10%),并运营3-4个小时。由于水力停留时间短,一般一个小时内就可以观测的变化,同时系统在接下来几个小时内就会稳定下来。出水浊度是鉴定工艺性能
18、的最佳参数。2.3 系统停机环节表2-7中列出了磁混凝系统长期停机的环节。其中每行按项列出应记录的状态内容以及本手册其他章节相关的参考内容。表2-7磁混凝停机环节环节内容描述状态1.0终止系统1.1在控制系统界面将进水泵设为手动同时拨到OFF。2.0阀门2.1从重要工艺中超越或者隔离磁混凝系统。2.2关闭所有药剂存储罐出口阀门3.0化学药剂加药系统3.1在电控板上将混凝泵HOA开关拨到OFF3.2在电控板上将PAM泵HOA开关拨到OFF4.0反映池及搅拌机环节内容描述状态4.1在电控板上将搅拌机HOA开关拨到OFF4.2假如系统长期停止运营,放空并清洗池体。5.0澄清池5.1清洗流槽5.2将污
19、泥从澄清池泵入反映池5.3假如系统长期停止运营,放空并清洗池体。6.0污泥管路系统6.1假如系统长期停止运营,放空并清洗池体。6.2在电控板上将污泥搅拌机以及磁分离机HOA开关拨到OFF并关闭喷水装置。6.3在电控板上将污泥泵HOA开关拨到OFF6.4放空污泥管道至SS浓度限度。7.0磁分离机7.1在停止将污泥流到系统后的至少两分钟内继续运转分离机。假如仍有污泥被注入分离机,同时磁分离机仍在继续工作并像刹车同样运营的时候,一定不要停止磁分离机的运营。8.0现场工具仪器8.1清洗所有仪器2.4运营操作2.5常规操作磁混凝的系统流程图描述了整个解决系统的工艺过程。附录A中的管道及设备仪表图则提供了
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