一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，實現(xiàn)磁性懸浮物或磁性絮體的初級磁分離和深度磁分離，包括機蓋、機架、水槽、傳動系統(tǒng)，其特征在于，在水槽中依次設(shè)置有進(jìn)水口、磁鼓、磁盤組、螺旋輸渣機構(gòu)、出水口；所述磁鼓的刮渣板一端與磁鼓上部相切接觸，另一端靠近磁盤組外緣；所述磁鼓與磁盤組共用一個螺旋輸渣機構(gòu)。廢水經(jīng)磁鼓粗分離凈化后以較低的懸浮物濃度進(jìn)入磁盤組進(jìn)行高精度分離，出水水質(zhì)好，設(shè)備緊湊，投資省，是用于高濃度廢水磁分離凈化的更理想的工藝設(shè)備。
【專利說明】一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型提供一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，屬于磁分離凈化廢水【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)70年代國外開發(fā)出盤式磁分離凈水技術(shù)以來，以磁盤機為代表的磁分離凈化廢水技術(shù)設(shè)備在水處理行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，特別是在冶金廢水處理方面。近年來，盤式磁分離技術(shù)也逐漸應(yīng)用于以去除懸浮污染物為主要目標(biāo)的非鋼廢水凈化，比如礦井水、景觀水等。通過向非磁性污水投加磁性粉末和水處理藥劑，使廢水中非磁性懸浮污染物與磁性粉末混合、絮凝成為磁性絮團，再被磁分離設(shè)備將其從水中分離出來，以此達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，而所投加的磁性粉末經(jīng)回收循環(huán)使用。早在上世紀(jì)60年代，前蘇聯(lián)即開展了磁絮凝的研究。與傳統(tǒng)固液分離技術(shù)相比較，盤式磁分離的最大優(yōu)勢在于磁力吸附速度快、磁吸附面積大，設(shè)備單位處理量的占地面積小，可實現(xiàn)大流量、高精度分離磁性懸浮物，凈化水體。一般地說，磁場磁力可以很容易吸附流經(jīng)磁場作用區(qū)的大部分磁性顆粒，但磁性較弱的顆粒，可能來不及被磁力吸附或被吸附后因水流沖刷而流失。磁盤機要實現(xiàn)良好的分離凈化效果，關(guān)鍵在于控制流速、提高磁吸附能力，而后者與磁場強度及磁吸附面積有關(guān)。廢水流經(jīng)磁場作用區(qū)的流速不能太快，否則將有部分磁性物或因磁性較弱或因從磁盤表面被沖下而流失。在流速一定的情況下，磁場強度越高、磁吸附面積越大，磁性懸浮物被吸附分離得越徹底，出水效果也越好。
[0003]磁盤機的基本結(jié)構(gòu)是多個磁盤以等間隔布置于主軸上構(gòu)成的磁盤組。作為磁分離凈化技術(shù)核心的磁盤機，性能在不斷改善。美國工程師及建筑師雜志(ASEA Journal 1977
Volume 50 Nomber 6)發(fā)表的“Magnadisc-a new industrial wastewater treatment
system for use in the iron and steel industry” (一種用于鋼鐵工業(yè)的新型廢水處理系統(tǒng))，該系統(tǒng)以磁盤組結(jié)合V形截面皮帶刮渣輸渣，實現(xiàn)對廢水的分離凈化，使磁分離用于大水量處理成為了現(xiàn)實。專利(ZL92108011.5)公開了一種稀土磁盤分離凈化廢水設(shè)備。專利“刮輪式稀土磁盤分離凈化設(shè)備”(ZL 00244558.1)公開了磁盤機的一種刮渣條和刨條機構(gòu)。專利(ZL201310106894.8)公開了一種磁力卸渣組件，改善了磁盤機性能，出水效果更好。
[0004]然而，在實際的工程應(yīng)用中，磁分離技術(shù)存在的一大問題是，在懸浮物濃度比較高的情況下，磁盤機凈化能力不足，很難保證出水水質(zhì)。比如以磁性懸浮物為主的冶金廢水，進(jìn)入磁盤機的磁性懸浮物濃度通常在300mg/L左右，凈化效果良好；但磁盤機前面的旋流井撈渣過程會引起磁盤機進(jìn)水懸浮物濃度明顯增大，有時達(dá)800mg/L，磁盤吸附凈化效果變差，而目前通常的解決辦法是在磁盤機前、旋流井之后設(shè)置調(diào)節(jié)池，降低因懸浮物濃度瞬時升高對磁盤機出水水質(zhì)的影響。再比如以非磁性懸浮物為主的高濃度非鋼廢水，投加磁粉與非磁性懸浮物絮凝成為磁性絮團后，進(jìn)入磁盤機的懸浮物濃度常常在1000mg/L以上，遠(yuǎn)高于冶金廢水，磁盤吸附的渣很厚，影響進(jìn)一步的吸附，而且容易造成磁盤流道的局部堵塞，同時吸附的渣容易被水帶出磁盤機，出水水質(zhì)難以保證，因而設(shè)備需要放大以提高處理能力保證出水效果?？傮w來說，目前在磁分離技術(shù)的應(yīng)用中，解決瞬時或持續(xù)的懸浮物濃度高帶來的設(shè)備處理能力不足的問題，一方面是在磁分離系統(tǒng)之前設(shè)置調(diào)節(jié)池或沉淀池盡量降低進(jìn)入磁分離設(shè)備的懸浮物濃度；再有就是放大設(shè)備，即增加磁吸附面積，通常是增加磁盤數(shù)量。這些處置辦法，都毫無疑問會明顯增加投資成本、增大整個工藝的占地面積，削弱磁分離凈化技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮，制約了磁分離凈化技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0005]總結(jié)現(xiàn)有磁盤機用于高濃度廢水凈化所存在的主要問題:
[0006]I )現(xiàn)有的磁盤機設(shè)計，不論進(jìn)水懸浮物濃度的高低，凈化效果主要取決于磁盤組的吸附分離凈化能力。懸浮物濃度高，使得磁盤所吸渣的厚度增加，進(jìn)一步吸渣的能力減弱，磁盤流道局部堵塞，流速加快，磁性較弱的渣易被沖走，影響出水水質(zhì)；
[0007]2 )設(shè)計放大磁盤機，比如增加作為磁分離核心部件的磁盤的數(shù)量,可以改善出水效果，但會導(dǎo)致設(shè)備成本明顯增加、占地增加。
實用新型內(nèi)容
[0008]為了解決上述磁分離技術(shù)在工程實際中處理高濃度廢水所存在的問題，即懸浮物濃度瞬時增大或懸浮物濃度本身比較高的情況下磁盤機凈化能力不足、出水效果差的問題，發(fā)揮磁分離技術(shù)占地面積小的優(yōu)勢，控制磁分離工藝的投資成本，本實用新型提供一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，在占地面積、投資成本較之現(xiàn)有磁盤機沒有明顯增加的情況下，將磁分離凈化過程設(shè)為兩級，即初級磁分離和深度磁分離；進(jìn)一步的，本實用新型所提出的初級磁分離，遵循成本低、占地少的原則；更進(jìn)一步的，本實用新型所提出的初級磁分離與深度磁分離構(gòu)成一體化設(shè)備，兩級分離共用一個螺旋輸渣機構(gòu)(包括螺旋輸渣槽及輸渣螺旋)，有利于渣的后續(xù)統(tǒng)一回收處理，占地少、設(shè)備緊湊、能耗低、成本低，處理高濃度廢水能力強，出水效果好。
[0009]在闡述本實用新型的具體技術(shù)方案之前，結(jié)合前述技術(shù)背景，進(jìn)一步闡述本實用新型的技術(shù)思想:
[0010]初級磁分離，主要作用是以較小的磁力吸附面積，在流速比較快的情況下吸附分離水體中大量的磁性較強的磁性懸浮物；而后的深度磁分離，主要作用是以較大的磁力吸附面積，在低流速下吸附分離從初級分離流失的磁性懸浮物，尤其是磁性較弱的部分，以此保證出水水質(zhì)。經(jīng)過初級磁分離處理后，流體中磁性懸浮物濃度降低，通?？梢越档?0%以上；流體再進(jìn)入深度磁分離環(huán)節(jié)，吸附在磁盤表面的渣厚度小，不易堵塞磁分離流道，流速慢，磁盤吸附能力強，所吸附的包括磁性較弱的渣受到的磁吸力大，因而不容易流失，出水水質(zhì)更好。另一方面，實現(xiàn)兩級磁分離一體化，初級磁分離和深度磁分離共用一個螺旋輸渣機構(gòu)，便于渣的統(tǒng)一回收處理，比如冶金廢水磁性渣的壓榨脫水、非鋼廢水磁性渣中磁種的分離回用。設(shè)備更加緊湊，占地少，能耗低。
[0011]進(jìn)一步的，本實用新型的技術(shù)方案要點是:(I )利用制作成本低結(jié)構(gòu)簡單的磁鼓先吸附大量的磁性較強的磁性懸浮物，再發(fā)揮磁盤組磁吸附面積大的優(yōu)勢深度吸附分離剩余的磁性懸浮物，尤其是磁性較弱的部分，以此提高系統(tǒng)吸附分離凈化效率，改善出水水質(zhì)；(2 )實現(xiàn)磁鼓所吸附的渣經(jīng)刮渣板與磁盤配合而被磁盤外圈磁場吸附，并與磁盤從水中吸附的渣一起隨磁盤的轉(zhuǎn)動被刮渣條和卸渣磁輥刮離帶出磁盤，匯集到同一螺旋輸渣槽，以此實現(xiàn)兩級分離的一體化。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案是，一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，包括機蓋、機架、水槽、進(jìn)水口、出水口、等間隔安裝于磁盤軸上的若干磁盤、與磁盤相配合刮渣的刮渣條、與磁盤和刮渣條相配合的磁輥、與磁輥相配合的螺旋輸渣機構(gòu)，在水槽內(nèi)進(jìn)水口與磁盤之間還設(shè)置有磁鼓，磁鼓和磁盤均為順時針方向轉(zhuǎn)動；磁鼓上方設(shè)置有與磁鼓相配合刮洛的刮渣板，刮渣板與磁盤的外緣呈間隙配合。
[0013]所述螺旋輸渣機構(gòu)包括螺旋輸渣槽及置于螺旋輸渣槽內(nèi)的輸渣螺旋。
[0014]最優(yōu)的，所述磁鼓與磁盤的凈距不小于20mm，避免磁鼓與磁盤磁場發(fā)生干涉影響彼此的轉(zhuǎn)動。
[0015]最優(yōu)的，所述刮渣板與磁鼓相配合的一端、以及與磁盤間隙配合的一端，均由非導(dǎo)磁材料制作，優(yōu)選聚氨酯材料。
[0016]最優(yōu)的，所述刮渣板與磁盤間隙配合的一端位于液位之下，刮渣板從磁鼓上刮下的渣在磁盤外緣附近受到浮力作用，運動阻力小，更容易被磁盤外圈磁場所吸附。
[0017]最優(yōu)的，在磁盤和出水口之間設(shè)置有液位調(diào)節(jié)板，以保證在流量波動時磁鼓始終有一部分能浸沒于流體中。
[0018]最優(yōu)的，在磁鼓的左側(cè)水槽底部設(shè)置擾流柱，有利于在水量波動情況下保證廢水與磁鼓表面的接觸機會。
[0019]最優(yōu)的，在磁鼓左側(cè)設(shè)置阻流板，阻流板以倒懸方式浸入液面，使磁鼓表面吸附的渣被帶出液面時不因液面水力沖擊而脫離磁鼓磁場吸附。
[0020]磁鼓所用磁鐵為鐵氧體或稀土永磁體。
[0021]工作原理:待處理的含有磁性懸浮物或磁性絮團的廢水進(jìn)入水槽，先經(jīng)磁鼓磁力吸附分離磁性強的懸浮物，再經(jīng)磁盤磁力吸附分離剩余的包括弱磁性懸浮物在內(nèi)的磁性懸浮物，廢水得以凈化；吸附于磁鼓表面的磁性渣，即受磁吸力作用而聚集的磁性懸浮物或磁性絮團，隨磁鼓轉(zhuǎn)動被帶出液面，經(jīng)刮渣板刮離磁鼓表面，流動到刮渣板下部接近磁盤的外周，被磁盤外圈磁場吸附于磁盤盤面，與磁盤從水中吸附分離出的磁性渣匯集，隨磁盤轉(zhuǎn)動而被刮渣條刮離磁盤表面，經(jīng)磁輥的磁吸力作用帶出磁盤磁場作用區(qū)，再經(jīng)與磁輥相配合刮渣的刮刀將磁性渣刮入螺旋輸渣槽而被螺旋輸出。本實用新型中，磁輥的設(shè)置以及刮刀卸渣均采用ZL201310106894.8中所述的技術(shù)方案。
[0022]本實用新型針對進(jìn)入磁盤機的懸浮物高濃度特點，在磁盤機前端設(shè)置磁鼓，利用磁鼓的粗分離有效降低進(jìn)入磁盤機的懸浮物濃度，使盤式磁分離出水水質(zhì)更好；進(jìn)一步的，磁鼓的刮渣板設(shè)置在磁鼓和磁盤組之間，從磁鼓表面刮除的渣受磁盤吸力作用直接進(jìn)入磁盤外圈磁場作用區(qū)，并隨磁盤從水體中吸的渣一起被磁輥吸附并被刮刀刮除從而帶離磁分離區(qū)。在有效降低進(jìn)入磁盤的廢水濃度、改善磁盤出水水質(zhì)的同時，磁鼓和磁盤機兩級分離的渣在磁盤外圈磁場區(qū)匯聚而經(jīng)磁輥吸附并被刮刀刮離輸出，無需增設(shè)磁鼓所吸渣的輸送機構(gòu)比如輸渣螺旋或輸渣泵，這在場地受限的情況下尤其有用，對統(tǒng)一回收循環(huán)使用磁粉特別方便；兩級分離的渣由同一螺旋輸渣機構(gòu)輸出，也減少了設(shè)備成本降低了能耗。
[0023]由于磁性強的渣受到更大的磁吸力而容易被磁場很快吸附，同時流體剛進(jìn)入磁場作用區(qū)時磁性懸浮物濃度高，因此含磁性懸浮物或磁性絮團的污水流經(jīng)均勻場強的磁場作用區(qū)的過程中，被磁場磁力所吸附的渣量隨磁程(流體流經(jīng)磁場作用區(qū)的長度)的增加而減少，即從流體進(jìn)入磁場作用區(qū)到離開磁場作用區(qū)的過程中磁力吸渣的厚度由大變小。本實用新型中磁盤轉(zhuǎn)向設(shè)為順時針方向，使磁盤吸附的厚度大的渣隨磁盤的轉(zhuǎn)動而被迅速帶出液位，保證了磁盤流道的盡量暢通，磁吸附分離更徹底，出水效果更好。在進(jìn)入磁盤流道的磁性懸浮物濃度高的情況下，這樣的磁盤轉(zhuǎn)向設(shè)定尤其有益。磁鼓轉(zhuǎn)向設(shè)定為順時針方向，道理相同。
[0024]本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員容易理解，在低流速下充分吸附分離磁性較弱的磁性顆粒以保證出水水質(zhì)，所需的磁盤機磁吸附面積大、占地面積很小，這正是磁盤機結(jié)構(gòu)優(yōu)于磁鼓的地方，也是保證出水水質(zhì)的必然選擇。本實用新型在深度磁分離之前增加初級磁分離，效果并不等同于等量增加深度磁分離的磁力吸附面積。與現(xiàn)有盤式磁分離凈化設(shè)備比較，本實用新型提供的一體化兩級磁分離凈化設(shè)備充分發(fā)揮了磁鼓的粗分離和磁盤機的高精度分離功能，出水水質(zhì)好，設(shè)備緊湊，投資省，是用于高濃度廢水磁分離凈化的更理想的工藝設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0026]圖1、本實用新型正剖視結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]圖2、本實用新型的俯剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中1.進(jìn)水口 ；2.阻流板；3.擾流柱；4.磁鼓；5.刮渣板；6.磁盤；7.刮渣條；
8.磁輥；9.輸渣螺旋；10.螺旋輸渣槽；11.水槽；12.機蓋；13.液位調(diào)節(jié)板；14.出水口；15.機架；16.出渣口 ；17.磁盤軸；18.刮刀。

【具體實施方式】
[0029]結(jié)合圖1和圖2所示，一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，包括機蓋12、機架15、水槽11、進(jìn)水口 1、出水口 14、等間隔安裝于磁盤軸17上的若干磁盤6、與磁盤6相配合刮渣的刮渣條7、與磁盤6和刮渣條7相配合的磁輥8、與磁輥8相配合的螺旋輸渣機構(gòu)，在水槽11內(nèi)進(jìn)水口 I與磁盤6之間還設(shè)置有磁鼓4,磁鼓4和磁盤6均為順時針方向轉(zhuǎn)動；磁鼓4上方設(shè)置有與磁鼓4相配合刮洛的刮洛板5,刮洛板5與磁盤6的外緣呈間隙配合。磁鼓4與磁盤6的凈距不小于20mm，避免磁鼓4與磁盤6磁場發(fā)生干涉影響彼此的轉(zhuǎn)動。刮洛板5與磁鼓4相配合的一端、以及與磁盤6間隙配合的一端,均由非導(dǎo)磁材料制作,本實施例中優(yōu)選聚氨酯材料。刮渣板5與磁盤6間隙配合的一端位于液位之下，刮渣板5從磁鼓4上刮下的渣在磁盤6外緣附近受到浮力作用，運動阻力小，更容易被磁盤6外圈磁場所吸附。在磁盤6和出水口 14之間設(shè)置有液位調(diào)節(jié)板13，以保證在流量波動時磁鼓4始終有一部分能浸沒于流體中。在磁鼓4的左側(cè)水槽11底部設(shè)置擾流柱3，有利于在水量波動情況下保證廢水與磁鼓4表面的接觸機會。在磁鼓4左側(cè)設(shè)置阻流板2，阻流板2以倒懸方式浸入液面，使磁鼓4表面吸附的渣被帶出液面時不因液面水力沖擊而脫離磁鼓4磁場吸附。本實施例中磁鼓4所用磁鐵為鐵氧體或稀土永磁體。本實施例中的螺旋輸渣機構(gòu)包括螺旋輸渣槽10及置于螺旋輸渣槽10內(nèi)的輸渣螺旋9。
[0030]處理過程:待處理廢水經(jīng)投加磁粉和水處理藥劑，廢水中懸浮物與磁粉充分混合、絮凝成為磁性絮團；含磁性絮團的廢水首先經(jīng)磁鼓4磁力吸附分離，再經(jīng)磁盤6磁力吸附分離而得到凈化。其中，吸附于磁鼓4表面的磁性渣即聚集的磁性絮團隨磁鼓4轉(zhuǎn)動被帶出液面，經(jīng)刮渣板5刮離磁鼓4表面，自流到刮渣板5下部接近磁盤6的外周，被磁盤6外圈磁場吸附，與磁盤6從水中吸附分離出的磁性渣匯集，隨磁盤6轉(zhuǎn)動而被刮渣條7刮離磁盤6表面，經(jīng)磁輥8的磁吸力作用帶出磁盤6磁場作用區(qū)，再經(jīng)與磁輥8相配合刮渣的刮刀18將磁性渣刮入螺旋輸渣槽10而被輸渣螺旋9從出渣口 16輸出。本實施例中的磁輥8結(jié)構(gòu)，磁輥8與磁盤6、刮渣條7相配合以及刮刀18卸渣的方式均采用ZL201310106894.8中所述的技術(shù)方案。
[0031]本實用新型重點提出了針對高濃度廢水的一體化兩級磁分離凈化思路、技術(shù)方案及【具體實施方式】。本實用新型中所述磁鼓及磁盤組和相應(yīng)的刮渣卸渣組件的具體制作，可以是現(xiàn)有的各種通行做法。該領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本實用新型所述技術(shù)思想、技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在具體實施中加以變通，比如將磁鼓改換為小磁盤；而任何未有創(chuàng)造性的改進(jìn)，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，包括機蓋(12 )、機架(15 )、水槽(11)、進(jìn)水口( I)、出水口( 14)、等間隔安裝于磁盤軸(17 )上的若干磁盤(6 )、與磁盤(6 )相配合刮渣的刮渣條(7 )、與磁盤(6 )和刮渣條(7 )相配合的磁輥(8 )、與磁輥(8 )相配合的螺旋輸渣機構(gòu)，其特征在于: 在水槽(11)內(nèi)進(jìn)水口(I)與磁盤(6)之間還設(shè)置有磁鼓(4),磁鼓(4)和磁盤(6)均為順時針方向轉(zhuǎn)動； 磁鼓(4)上方設(shè)置有與磁鼓(4)相配合刮洛的刮洛板(5),刮洛板(4)與磁盤(6)的外緣呈間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，所述磁鼓(4)與磁盤(6)的凈距不小于20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，所述刮渣板(5)與磁鼓(4)相配合的一端、以及與磁盤(6)間隙配合的一端，均由非導(dǎo)磁材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，所述刮渣板(4)與磁盤(6)間隙配合的一端位于液位之下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，在磁盤(6)和出水口(14)之間設(shè)置有液位調(diào)節(jié)板(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，在磁鼓(4)的左側(cè)水槽(11)底部設(shè)置擾流柱(3 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，在磁鼓(4)左側(cè)設(shè)置阻流板(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，磁鼓(4)所用磁鐵為鐵氧體或稀土永磁體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化兩級磁凈化高濃度廢水設(shè)備，其特征是，所述螺旋輸渣機構(gòu)包括螺旋輸渣槽(10 )及置于螺旋輸渣槽(10 )內(nèi)的輸渣螺旋(9 )。
【文檔編號】C02F1/48GK203922818SQ201420348598
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】譚國安 申請人:成都源蓉科技有限公司