磁混凝系统维护操作规程.docx

1、磁混凝系统维护操作规程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应。沉淀析出的固态物质与金属盐离子及磷酸盐达到物料平衡。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应式向右进行反应，有助于析出更多的磷酸盐。这其中部分原因是金属盐离子与废水中其他成分的物质反应，该反应在水中形成

2、了金属氢氧化物的污泥。一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耗费混凝剂并产生过量的氢氧化物污泥。如果在处理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到同样的处理效果。所谓多点投加的方式是更加有效的使用混凝剂，因为当金属盐与磷酸盐反应并形成沉淀物时(公式1-1)，其反应保持物料平衡。如果去除上游形成的析出物质，多于的混凝剂会使反应向右进行，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

3、当量当量的磷酸盐反应。金属盐的投加量必须远远大于理论摩尔比数才能达到较低的磷浓度(例如0.1mg/L)。经过对许多处理站的测试，发现最佳混凝剂投加量每天都在变化，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判定，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处理的费用做出调整。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主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

4、烧杯中分别加入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浓度低于出水要求的最低投加量，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(全部过滤、烘干、称重)，可得出1L污水产生的污泥量，从而可算出全部的污泥产生量。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

5、的原水来自二沉池的出水，由提升泵打入磁混凝系统。1.4.2 混凝与絮凝混凝剂由化学计量泵注入反应池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。理想的絮状颗粒直径为大约2毫米。如果出现颗粒过大的情况，一般是PAM过量的缘故。磁粉可以增加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利用。回收系统可以回收绝大部分的磁粉，但不能确保全部回收，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

6、所需要的絮加药量。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反应池和磁粉回收系统，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，

7、该值应保持稳定不变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反应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)和反应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，围绕反应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)和反应罐(X)的浓度。公式1-12A表明，不含磁粉的情况下，反应罐体内固体物质浓度(X) 与流入磁粉罐中的悬浮固体(包括混凝剂)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1-13

8、A表明，不含磁粉的情况下，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应池内(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于稳定状态，可以通过澄清池内的污泥层的状况来确定。1.4.4.3 污

9、泥回流回流量可以先调整为进水的5%-10%。系统启动运行后，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，造成污泥层深度较小，有可能降低磷的去除率。剩余污泥排放量过低会使得固体物质悬浮与沉淀池内，进而有可能由出水堰排出。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确定。操作人员可以使用电子(光电)污

10、泥层厚度测量探头或手动探管(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)，以判定污泥排放率。另外，非常重要的是，每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。含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.运行操作指南2.

11、1 系统启动前的准备表2-1列出了启动磁混凝系统前必须完成的事项。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步骤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于控制面板内设置运行操作设定值。1.3根据图纸将阀门调整到正常运行状态。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首先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

12、据处理效果及初步试验结果选择除磷剂加药量。3.4确保所有加药泵连接正确，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加药系统运行参数。5.3将其中一个PAM加药泵HOA开关设置到OFF状态。6.0反应池及搅拌机步骤内容描述参考资源状态6.1检查池体内是否有碎物。6.2确保齿轮盒内有机油。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.

13、4向池内注水同时启动搅拌机。检查震动及噪音情况。6.5将搅拌机HOA开关设置到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开关设置到手动状态。8.0污泥处理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，选择系统运行用污泥泵及剩余污泥泵，同时将他们的HOA开关设置为手动。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

14、分离机的启动先于剩余污泥阀的开启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，一定确保先启动磁分离机，之后才能启动污泥泵。2.2 系统启动注意事项清单及步骤表2-2列出了启动系统时必须完成的工作清单。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步骤内容描述参考状态1完成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行系统几个小时，

15、不要加入磁粉及化学药剂，测试水泵及其他设备。观察整个工艺系统过程。4所有上述所有步骤完成并检查无误后，将混凝剂加药泵及碱液泵设为自动。确保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观察混凝池(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。如果絮体过大，则减少PAM投加量；如果反之则增加投药量。10调整磁

16、粉混合池内搅拌机速度以确保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测量磁粉浓度同时每天补充磁粉以维持最佳浓度。运行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，并计算出每天损失的磁粉重量。每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。此后开步骤内容描述参考状态始以小试的结果外排剩余污泥。如果污泥层厚度持续升高，可以以1%的额度提高剩

17、余污泥率直至污泥层高度.稳定下来。如果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行。操作人员在最初阶段不要完全依赖控制系统屏幕确定水泵与设备的运行状况。操作人员必须亲自巡视每一台设备以确保控制系统如实反应设备运行情况。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%)，并运行3-4个小时。因为水力停留时间短，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

18、浊度是判定工艺性能的最佳参数。2.3 系统停机步骤表2-7中列出了磁混凝系统长期停机的步骤。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磁混凝停机步骤步骤内容描述状态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从主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反应池及搅拌机步骤内容描述状态4.1在电控板上将搅拌机HOA开关拨到OFF4.2如果系统长期停止运行，放空并清洗池体。5.0澄清池5.1

19、清洗流槽5.2将污泥从澄清池泵入反应池5.3如果系统长期停止运行，放空并清洗池体。6.0污泥管路系统6.1如果系统长期停止运行，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浓度程度。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。如果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一样运行的时候，一定不要停止磁分离机的运行。8.0现场工具仪器8.1清洗所有仪器2.4 运行操作2.5 常规操作磁混凝的系统流程图描述了整个处理系统的工艺过程。附录A中的管

20、道及设备仪表图则提供了更详细的阀门位置以及运行的控制系统。本章节最后的图表则表明了所有设备的位置。2.6 应急操作如果某台设备或者控制系统出现故障，磁混凝系统可以在不同的应急模式下运行。2.6.1 工艺设备应急表2-3列出了当工艺设备故障的紧急情况下，可以采用的相应措施。其中根据紧急情况的高，中，低不同等级做出描述。高级：需要人为介入，如果不尽快纠正则极有可能减弱系统的工艺性能。中级：处理效果可能不会很快降低或处理效果可能会恶化，但是控制系统可以自动应急。低级：控制系统能够自动应急；处理工艺性能不会受到较大的影响。表2-3针对工艺设备故障的应急反应工艺单元故障等级应急方法进水流量计流量计失效高

21、人工控制污泥回流与剩余污泥比，以及除磷剂和PAM投加。感应器不能准确读数低更换。反应池搅拌机T2或T3池的一个搅拌机不工作高尽快跟换损坏部件。T-1池的搅拌机不工作中保持其他搅拌机运转；尽快跟换损坏部件。澄清池刮泥机不工作中继续运行处理系统；水量大时处理效果会受影响。污泥泵污泥泵不工作高换成备用泵剩余污泥系统后果剩余污泥控制阀在自动模式下不工作高手动调节阀门开关量。仔细观察剩余污泥量，因为污泥会淤积在阀门内，进而停止过水。磁分离机不转高停止该级工艺，冲洗磁分离机淤积的鼓面。如果磁分离机不转动，不要将污泥泵入。剩余污泥流量计不工作中将流量控制改为人工控制。尽快修理流量计。污泥剪切机不工作中将水导

22、入另一级处理，超越剪切混合器故障该级工艺。工艺单元故障等级应急方法污泥回流回流控制阀门在自动模式下不工作高人工超越该控制阀并调整开关量。仔细观察剩余污泥量，因为污泥会淤积在阀门内，进而停止过水。回流污泥流量计不工作中将流量控制改为人工控制。尽快修理流量计。混凝剂加药系统计量泵隔膜不工作高转到备用泵并尽快修理隔膜计量泵不工作中磁混凝系统共有两台泵泵出口阀关闭低泄压阀会开启，并将药剂排入污水沟。PAM加药系统PAM系统不输送稀释的PAM高检查PAM配药系统PAM加药系统机械部分故障中系统配备两台泵。可以手动切换到备用系统。控制面板控制面板通信信号损失高控制系统需要将信息传输到几个控制面板上。一个面

23、板需要其他面板上的信息来控制设备。超越磁混凝系统直至通信信息可以被存储。2.6.2 人身安全应急2.6.2.1 搬运设备警告：按电力控制面板上的E-stop按钮来自动停止磁混凝设备。2.6.2.2 化学药剂暴露及喷溅警告：当使用化学药剂时要使用防护工具警告：维护正确的并且最新的化学药剂安全信息资料警告：及时清理所有的化学药剂喷洒物表2-4总结了在接触到磁混凝工艺中用到的四种化学药剂后的应急措施。表2-4磁混凝化学药剂与人体接触后的应急措施化学药剂吸入吞入皮肤接触进入眼内硫酸铝剧烈刺激如果吞咽，一定立即用清水冲洗立即用大量清水酸性搬到新鲜空气的不要诱发呕吐。皮肤至少15分冲洗眼部至少15腐蚀性环

24、境中。如果没在意识清醒的情钟，同时出去污分钟，不时的提有呼吸，进行人况下，大量饮染的衣物鞋袜。起上下眼睑。立工呼吸。如果呼水。千万不要给立即呼叫医务人即就医。吸困难，吸氧。昏迷的人喂食任员。衣物鞋袜在立即就医。何东西。立即就重新使用前一定医。要清洗。氢氧化钠搬到新鲜空气的.一定不要诱发呕立即用清水冲洗立即用大量清水强碱环境中。如果没吐。尽可能饮用皮肤至少15分冲洗眼部至少15腐蚀性有呼吸，进行人大量清水或牛钟，同时出去污分钟，不时的提工呼吸。如果呼奶。千万不要给染的衣物鞋袜。起上下眼睑。立吸困难，吸氧。昏迷的人喂食任立即呼叫医务人即就医。立即就医。何东西。立即就员。衣物鞋袜一医。定要清洗。磁粉

25、无毒但有侵蚀不作为吞食毒物将其从皮肤上用立即用大量清水Fe3O4性。 带专用防考虑。磁铁吸走或用肥冲洗眼部至少15磁粉护口罩。皂和水清洗掉。分钟。PAM搬到新鲜空气的如果吞咽，呼叫立即用清水冲洗立即用大量清水环境中。如果没医护人员。仅在皮肤至少15分冲洗眼部至少15有呼吸，进行人医务人员的指导钟，同时出去污分钟，不时的提工呼吸。如果呼下诱发呕吐。染的衣物鞋袜。起上下眼睑。立吸困难，吸氧。立即呼叫医务人即就医。立即就医。员。衣物鞋袜一定要清洗。* 医务人员注意事项：对怀疑吞咽氢氧化钠的伤者进行内窥镜检查。万一有严重的食道腐蚀的情况，应考虑注射类固醇药剂。2.6.2.3 火灾及爆炸警告：维护正确的

26、并且随时更新安全数据信息共消防人员使用。警告：在控制面板上将系统转为待命模式或者按电力控制板上的E-stop按钮。表2-5总结了应对磁混凝系统中用到的四种化学药剂(包括磁粉)在失火或是爆炸的情况下的应对措施。表2-5磁混凝化学药剂火灾应急措施。化学药剂易燃性易爆性灭火介质灭火设施硫酸铝不易引起火灾。不是易爆危险水，干化学物穿具有完全保护AlSO4遇火易形成灼伤物。质，泡沫或二氧功能经权威机构酸性腐蚀感烟雾。化碳。不要让水认证的工作服，漫流并流入下水并要自带呼吸器道或水道。具，可以满足压力要求以及在正压模式下正常工作。氢氧化钠非易燃危险品。不是易爆危险采用任何适当的穿具有完全保护NaOH该药品在

27、加热或物。手段扑灭火焰。功能经权威机构强碱腐蚀融化的情况下会向强碱中加水会认证的工作服，与水发生剧烈反产生大量的热并要自带呼吸器应。可以与铝等量。具，可以满足压一些物质反应并力要求以及在正产生易燃的含氢压模式下正常工气体。作。磁粉非易燃危险品。不是易爆危险采用任何适当的没有特定设备要Fe3O4物。手段扑灭火焰。求。磁粉PAM非易燃危险品。不是易爆危险使用水，干化学穿自带呼吸器具阴离子聚丙烯酰预热溶解会释放物。物质，泡沫或二的救火护具。胺二氧化碳，一氧氧化碳灭火。用化碳，氨气及其水给容器降温。他物质。2.7 操作人员运行操作要求2.7.1 检查注意 不要完全依赖控制系统屏幕检查系统。控制系统所反应的系统运行状况有可能与实际情况不符。例如，一台泵可能显示为运行，但淤堵的管路会阻断水流。操作人员应该每天巡视磁混凝系统运行。每次巡视应该持续30-60分钟。其他项目，如下所示：亲自检查所有化学加药系统已确保计量泵工作正常。仔细听泵及搅拌机运行声音。(例如齿轮震动)；目测反应池内絮体的质量，注意大小和外观；取一升T-3池磁粉絮体水样注入干净烧杯中，观察沉降特性，例如沉降率，浊度以细磁粉颗粒是否与絮体结合。测量澄清池污泥层深度同时注意澄清池液面与出水堰的情况。检查