CN101402066B - 磁分离装置、磁盘以及形成磁盘的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的磁分离装置可以解决常规磁分离装置中涉及的最外侧磁盘的问题。此外，它可以简单地解决例如磁性的泄漏和最外侧磁盘的变形的问题。而且，吸引磁性絮凝物的性能不降低。另外，依照根据本发明的磁盘和形成所述磁盘的方法，可以解决常规磁盘中的扭曲问题，并且可以保证刚性，同时可以达到重量减轻。

Description

磁分离装置、磁盘以及形成磁盘的方法

技术领域

本发明涉及一种磁分离装置、磁盘以及形成所述磁盘的方法，并且更具体而言，涉及借助于磁力吸引原水中的磁性絮凝物并且将它分离的磁盘的改进。 

背景技术

已提供了一种用于移除存在于原水例如污水以及从工厂排放的水中的污染物的磁分离装置。该磁分离装置将污染物形成为借助于在原水中加入的絮凝剂和磁粉而被磁化的磁性絮凝物，并且将磁性絮凝物吸引到其上固定有永久磁铁片的磁盘上，以从原水分离和移除。该方法称为“磁种法(Magsheed method)”。 

日本专利申请公开10-244424公开了一种结合磁分离装置的固-液分离装置。如日本专利申请公开10-244424中所述，该磁分离装置在它的分离槽中包括：多个其上固定有在旋转轴上隔开的永久磁铁片的磁盘。该磁分离装置将磁性絮凝物吸引到磁盘，并且从原水移除磁性絮凝物。 

这种常规磁盘是通过下列方法形成的：用粘合剂将多个永久磁铁片固定在平面盘板的表面上，其后，将熔融树脂倾注到固定的永久磁铁片之间的间隙中，并且将熔融树脂冷却和固化。通过倾注熔融树脂，可以保证磁盘的刚性。 

发明内容

然而，这样形成的常规磁盘的缺点在于，当冷却和固化熔融树脂时，盘板收缩，使得形成的磁盘容易扭曲(例如，向后倾斜和变形)。当将变形的磁盘用于磁分离装置时，磁盘的旋转引起不稳定旋转，从而导致装置的故障。 

而且，常规形成的磁盘的缺点在于，磁盘重并且需要具有用于使磁盘旋转的大容量的电动机。 

本发明是为了解决上述问题而被考虑的。本发明的目的是提供：一种磁盘，使用所述磁盘，可以容易地消除盘板的扭曲，并且可以保证足够的刚性，同时可以达到重量减轻；形成所述磁盘的方法；以及具有所述磁盘的磁分离装置。 

为了实现上述目的，本发明的第一方面是提供一种磁分离装置，所述磁分离装置包括：分离槽，所述分离槽中流入包含磁性絮凝物的原水；多个磁盘，所述多个磁盘以预定的间隙被设置于所述分离槽中所设置的旋转轴上，并且借助于磁力吸引所述磁性絮凝物；和收集装置，所述收集装置收集被吸引的磁性絮凝物， 

其中所述多个磁盘包括：至少一个内侧磁盘，所述至少一个内侧磁盘被设置成更靠近所述旋转轴的中心，所述内侧磁盘配置有用于在其两个表面上施加所述磁力的多个永久磁铁片；和两个最外侧磁盘，所述两个最外侧磁盘被设置在所述旋转轴的两端，各自配置有用于仅在其内表面上施加所述磁力的多个永久磁铁片，并且形成使得所述最外侧磁盘的支持所述多个永久磁铁片的盘板的刚性大于所述内侧磁盘的支持所述多个永久磁铁片的盘板的刚性， 

并且其中所述最外侧磁盘的外表面和所述分离槽的内表面之间的间隙嵌有不干扰所述最外侧磁盘的旋转的遮蔽构件(shielding member)。 

根据第一方面，所述多个磁盘中的最外侧磁盘配置有用于仅在所述盘的两个表面中的内表面(与内侧磁盘相对的表面)上施加磁力的永久磁铁片。此外，形成最外侧磁盘的盘板，使得该板的刚性大于内侧磁盘的板的刚性。 

如上所述，由于最外侧磁盘配置有用于仅在内表面上施加磁力的永久磁铁片，因此不发生磁性向分离槽外部的泄漏，或者即使发生泄漏，也可以大大降低该泄漏。然而，如果仅在最外侧磁盘的内表面上产生磁力，则最外侧磁盘和内侧磁盘之间的磁力的平衡进一步恶化，并且磁盘更容易变形。提高盘板(也称为‘轭(yoke)’)的刚性可以解决此问题。此外，如果仅在最外侧磁盘的内表面上产生磁力，则不能将磁性絮凝物吸引到外表面上。因此，分离和移除的性能降低。为了解决此问题，最外侧磁盘与分离槽的内表面之间的间隙嵌有不干扰最外侧磁盘的旋转的遮蔽构件。 

因此，根据第一方面的磁分离装置可以解决常规磁分离装置中涉及的最外侧磁盘的问题。此外，可以使用简单的构造解决例如磁性的泄漏和最外侧盘的变形的问题。而且，由于吸引磁性絮凝物的性能不降低，因此可以显著降低用于安装和运行的成本。 

本发明的第二方面的特征在于，在第一方面中，最外侧磁盘在盘板的内表面上配置有多个永久磁铁片，而在它的外表面上配置有铁板。形成最外侧磁盘，使得所述多个永久磁铁片和所述铁板将所述盘板夹在中间。 

在第二方面中，作为用于提高最外侧磁盘的刚性的一个方面，形成最外侧磁盘，使得所述永久磁铁片和所述铁板将所述盘板夹在中间。 

本发明的第三方面的特征在于，在第一方面中，将最外侧磁盘的盘板的内表面形成为具有多个凹部的蜂窝结构，以将多个永久磁铁片嵌入多个凹部中。 

第三方面描述了用于提高最外侧磁盘的刚性的另一个方面。将最外侧磁盘的盘板的内表面形成为具有多个凹部的蜂窝结构，以将永久磁铁片嵌入凹部中。由于此结构能够使形成凹部的壁起肋(rib)的作用，因此在增强磁性絮凝物的刚性的同时，可以降低磁性絮凝物的重量。因此，可以减少用于旋转并驱动其上设置磁盘的旋转轴的驱动力的负荷。 

为了实现上述目的，本发明的第四方面提供了一种磁盘，所述磁盘被安置于磁分离装置中，并且以固定方式包括多个永久磁铁片，包括收纳在壳(case)中的盘板，并且在板的两个表面中的至少一个上包括形成为蜂窝结构的多个孔，以及嵌入盘板的多个孔中的多个永久磁铁片。 

在第四方面中，将盘板形成为蜂窝结构。即，根据第四方面，将盘板形成为蜂窝结构，以将永久磁铁片嵌入该蜂窝结构的孔中。因而，通过将盘板形成为蜂窝结构，可以保证作为磁盘的刚性，并且可以达到重量减轻。因此，可以解决在形成磁盘时扭曲的常规问题。当永久磁铁片被损坏或磁性损失时，可以容易地替换所述永久磁铁片。 

为了实现上述目的，本发明的第五方面提供了一种磁盘，所述磁盘被安置在磁分离装置中并且以固定的方式包括多个永久磁铁片，包括形成为蜂窝结构的壳体，嵌入所述壳体的多个孔中的多个永久磁铁片，以及用于覆盖所述壳体的盖构件。 

在第五方面中，将壳体形成为蜂窝结构。即，根据第五方面，将壳体 形成为蜂窝结构，以将永久磁铁片嵌入该蜂窝结构的孔中。因此，可得到与第四方面相同的效果。将盖构件形成为蜂窝结构的方面也是可行的。 

本发明的第六方面的特征在于，在第四或第五方面中，用粘合剂将多个永久磁铁片固定在孔中。 

在第六方面中，甚至在邻近磁盘之间的磁力大，使得难以将永久磁铁片固定在盘板或壳体中的情况下，也可以以可靠的方式将永久磁铁片固定在盘板或壳体中。 

为了实现上述目的，本发明的第七方面提供了一种形成磁盘的方法，所述磁盘被安置在磁分离装置中并且以固定方式包括多个永久磁铁片，所述方法包括：盘板形成工序，所述盘板形成工序用于将盘板的两个表面中的至少一个形成为具有多个孔的蜂窝结构；磁铁嵌入工序，所述磁铁嵌入工序用于将多个永久磁铁片嵌入到盘板的形成的多个孔中；以及收纳工序，所述收纳工序用于将其中嵌入所述多个永久磁铁片的盘板收纳在壳中。 

在第七方面中，规定了在将盘板形成为蜂窝结构的情况下形成磁盘的方法。因此，可以消除磁盘的扭曲，并且可以保证足够的刚性，以及可以得到轻重量的磁盘。 

为了实现上述目的，本发明的第八方面提供了一种形成磁盘的方法，所述磁盘被安置在磁分离装置中并且以固定方式包括多个永久磁铁片，所述方法包括：壳体形成工序，所述壳体形成工序用于将壳体本身形成为具有多个孔的蜂窝结构；磁铁嵌入工序，所述磁铁嵌入工序用于将多个永久磁铁片嵌入到壳体的形成的多个孔中；以及盖附着工序，所述盖附着工序用于将盖构件覆盖其中嵌入所述多个永久磁铁片的壳体。 

在第八方面中，规定了在将壳体形成为蜂窝结构的情况下形成磁盘的方法。因此，可以消除磁盘的扭曲。可以保证足够的刚性并且可以得到轻重量的磁盘。将盖构件形成为蜂窝结构的方面也是可行的。 

本发明的第九方面的特征在于，在第七或第八方面中，在磁铁嵌入工序中，用粘合剂将多个永久磁铁片固定到多个孔中。 

在第九方面中，在磁铁嵌入工序中，用粘合剂将永久磁铁片固定到孔中。因此，可以以可靠的方式将永久磁铁片固定到盘板上。 

为了实现上述目的，本发明的第十方面提供了一种磁分离装置，所述磁分离装置包括：包含磁性絮凝物的原水流入其中的分离槽；多个磁盘，所述多个磁盘以预定的间隙被设置于所述分离槽中所设置的旋转轴上，并且借助于磁力吸引所述磁性絮凝物；以及收集被吸引的磁性絮凝物的收集装置，其中作为磁盘，使用根据第四至第六方面中任一方面的磁盘。 

在第十方面中，将本发明的磁盘用作磁分离装置的磁盘。因此，磁盘不向后倾斜，使得可以保证足够的刚性并且可以达到重量减轻。因而，可以减少用于使磁盘旋转的电动机的负荷。因此，可以使用容量比常规电动机小的电动机，以降低装置成本。 

如上所述，根据本发明的磁分离装置可以解决常规磁分离装置中涉及的最外侧磁盘的问题。此外，它可以简单地解决例如磁性泄漏以及最外侧磁盘变形的问题。而且，不降低吸引磁性絮凝物的性能。 

另外，依照根据本发明的磁盘和形成磁盘的方法，可以解决常规磁盘中的扭曲问题，并且可以保证刚性，同时可以达到重量减轻。 

附图说明

图1是图示结合根据本发明的磁分离装置的用于净化污染水的系统的流程的框图； 

图2是包括在用于净化污染水的系统中的所述装置的示意图； 

图3是图示根据本发明的磁分离装置的一部分的截面透视图； 

图4是根据本发明的磁分离装置的侧面横截面图； 

图5是根据本发明的磁分离装置的正面横截面图； 

图6是图示包括在根据本发明的磁分离装置中的分流构件的作用的说明图； 

图7是图示包括在根据本发明的磁分离装置中的密封板的透视图； 

图8A和8B是图示常规最外侧磁盘和根据本发明的最外侧磁盘之间的区别的说明图； 

图9A和9B是图示最外侧磁盘的另一个方面以及内侧磁盘的另一个方面的图； 

图10是图示在形成为蜂窝结构的壳体中形成的袋部(pocket portion)的透视图；

图11是图示形成为蜂窝结构的磁盘的局部放大图； 

图12是图示用盖如何覆盖形成为蜂窝结构的壳体的说明图； 

图13是图示根据本发明的磁盘和磁分离装置的檐槽状刮具之间的关系的说明图； 

图14是图示使用螺旋输送机的收集装置的说明图； 

图15是图示螺旋输送机和檐槽状刮具之间的关系的说明图； 

图16是图示使用具有翼片(fin)的带式输送机的收集装置的说明图；和 

图17是图示具有翼片的带式输送机的翼片和檐槽状刮具之间的关系的说明图。 

具体实施方式

通过参考附图，将详细描述根据本发明的磁分离装置、磁盘以及形成所述磁盘的方法的优选示例性实施方案。 

通过参考附图，将详细描述根据本发明的磁分离装置的优选示例性实施方案。 

图1是图示结合根据本发明的磁分离装置20的污染水净化系统10的流程的框图。图2是包括在污染水净化系统10中的絮凝装置14、磁分离装置20以及过滤分离装置24的示意图。 

如图1中图示，首先，污染水净化系统10将原水经由原水泵12运送到絮凝装置14中的急速搅拌槽14A中。在连接原水泵12和急速搅拌槽14A的管线的中部，设置用于加入磁粉的磁粉添加装置16和用于加入絮凝剂的絮凝剂添加装置18，并且将磁粉和絮凝剂加入到流过管线的原水中。作为磁粉，可以优选使用例如四氧化三铁。此外，作为絮凝剂，可以优选使用水溶性无机絮凝剂，例如Poly Aluminum Chloride(聚氯化铝)、IronChloride(氯化铁)和硫酸铁。尽管没有图示，但是优选的是，在向原水中加入磁粉或絮凝剂以前，通过设置的粗滤器过滤尺寸为几个mm的较大污物。 

在急速搅拌槽14A中，通过急速旋转的搅拌桨叶19急速搅拌原水、加入的磁粉以及絮凝剂，以形成尺寸为约几十μm的微磁性絮凝物F(也称为磁性“微絮凝物”)。作为搅拌桨叶19在端部的圆周速度，优选是约1至2m/秒。磁性微絮凝物包括磁粉、存在于原水中的固体漂浮粒子、细菌以 及浮游生物。 

接着，将包括磁性微絮凝物的原水供应到絮凝装置14中的缓速搅拌槽14B中。此外，在连接急速搅拌槽14A和缓速搅拌槽14B的连接室14C附近设置用于加入聚合物絮凝剂的聚合物絮凝剂添加装置21，以将聚合物絮凝剂加入到流过连接室14C的原水中。作为聚合物絮凝剂，可以优选使用阴离子体系或非离子体系的聚合物。 

缓速搅拌槽14B通过搅拌桨叶19以低速缓慢搅拌磁性微絮凝物和聚合物絮凝剂，使得可以形成尺寸为几百μm至几mm的大的磁性絮凝物F。如图2中所图示，优选将缓速搅拌槽14B形成为具有多个连续级的多级搅拌槽(A、B和C)。在此情况下，随着处理从上游侧的缓速搅拌槽A进行至下游侧的缓速搅拌槽C，搅拌桨叶19的旋转速度被设置成降低。由于该设置，随着处理从上游侧的缓速搅拌槽A进行至下游侧的缓速搅拌槽C，磁性絮凝物F增大。此外，可以防止增大的磁性絮凝物F被破坏。例如，优选的是，搅拌桨叶19在端部的圆周速度对于缓速搅拌槽A为约0.5至1m/秒；对于缓速搅拌槽B为约0.3至0.7m/秒；以及对于缓速搅拌槽C为约0.1至0.3m/秒。 

如图2中所图示，优选将絮凝装置14构造成急速搅拌槽14A、连接室14C和缓速搅拌槽14B整体形成的装置。然而，还可以用管线将它们的每一个连接。 

将包括尺寸增大的磁性絮凝物F的原水供给到本发明的磁分离装置20中。磁分离装置20借助于磁力吸引并且分离原水中的磁性絮凝物F。磁分离装置20可以分离并移除原水中约90％的磁性絮凝物F。在描述污染水净化系统10的整个流程以后，将描述磁分离装置20的装置结构。 

通过脱水器25例如离心机和带式压力机，将通过磁分离装置20移除的磁性絮凝物F的流体含量降低至整个流体的约80％，并且通过轨道等输运到回收场所、焚化工厂、堆肥生产工厂等。 

另一方面，然后将通过磁分离装置20处理的已处理水供应到过滤分离装置24。在过滤分离装置24中，将已处理水从转鼓式过滤器26的内侧过滤到外侧，以移除存在于已处理水中的残留的磁性絮凝物F。 

此处理能够净化包括污染物例如污物、固体漂浮粒子、细菌和浮游生 物的原水。从设置在转鼓式过滤器26上方的喷淋装置28出来的洗涤水冲洗掉粘附到转鼓式过滤器26上的磁性絮凝物F，然后该磁性絮凝物F被收集在转鼓式过滤器26的料斗中，并且被排放到装置外。在此情况下，优选通过循环泵29使通过转鼓式过滤器26净化了的已处理水的一部分返回到喷淋装置28，并且再用作洗涤水。此外，通过泵30，使通过喷淋排放的污染的包括磁性絮凝物F的洗涤水返回到原水泵之前的级。 

[磁分离装置] 

图3是图示根据本发明的磁分离装置20的一部分的截面透视图。图4是侧面横截面图，并且图5是正面横截面图。 

如这些图中所示，根据本发明的磁分离装置20主要包括：分离槽32，所述分离槽32中流入包含磁性絮凝物F的原水；多个磁盘36，所述多个磁盘36以预定的间隔排列在水平设置于分离槽32中的旋转轴34上，并且借助于磁力吸引磁性絮凝物F；以及收集装置38，所述收集装置38用于收集吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F。注意，根据本实施方案的实例描述了3个或4个磁盘36，然而，磁盘的数量没有限制。 

此外，将分离槽32形成为上表面敞开并且两端表面由侧壁41封闭的半圆筒(参考图5)。在分离槽32的两侧(图3中的左侧和右侧)，一对凹槽40与分离槽32整体形成，所述一对凹槽40具有凹状的截面形状，并且与旋转轴34平行形成。此外，在凹槽40外部设置与凹槽40平行的具有凹状截面形状的絮凝物收集槽42。注意，如图3中所图示，将絮凝物收集槽42设置在浸入到原水中的旋转磁盘36的右侧(图3中的右侧)。 

此外，如图5中所图示，旋转轴34通过在分离槽32的一对侧壁41的上部的轴承35可旋转地被支持，并且旋转轴34的一端连接到电动机39。各自在其中心具有啮合孔的多个磁盘36以预定的间隔与旋转轴34啮合并被其支持。在磁盘36之间设置套筒31，所述套筒31用于调节磁盘36之间的间隔，并且还用于固定磁盘36的内部圆周部分。优选将两个磁盘36之间的间隔设置在比磁盘36的厚度宽1至3倍的范围内。如果间隔小于该厚度，则原水几乎不流入磁盘36之间。如果间隔比该厚度宽多于3倍，则在磁盘36之间几乎不产生强的磁力。

优选将由旋转轴34支持的多个磁盘36的每一个的1/2至2/3放置在分离槽32中的原水之下。如上所述，在将磁盘36部分地放置在原水中的情况下，当磁盘36旋转以将磁性絮凝物F输运到空气中时，原水中被吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F将被收集装置38收集。因此，重要的是设置磁盘36被放置在原水中的比例，以最有效率地吸引和收集磁性絮凝物F。为了如此进行，好的想法是，例如，使一对升降装置(未图示)支持可旋转地支持旋转轴34的一对轴承35，使得通过油压机构等上下移动磁盘36，以改变磁盘36被放置在原水中的比例。 

此外，在分离槽32的底端，形成在旋转轴34的轴向上具有长矩形柱状的入口44。入口44通过具有矩形柱状的矩形柱状管线43(参考图4)与絮凝装置14的出口连接。在入口44设置多个分流构件46(参考图5)。如图5中所图示，分流构件46的每一个被设置在磁盘36的每一个正下方。形成分流构件46的上端表面的厚度W1，使其与磁盘36的厚度W2相同。将分流构件46形成为截面楔形状，并且它的厚度朝它的底端变薄。此外，如从图4所理解，分流构件46的宽度尺寸D1小于入口44的宽度D2，使得供应到入口44的原水分流到在入口44和分流构件46之间形成的右间隙44A和左间隙44B中。 

分流构件46使得从入口44供应的原水撞击分流构件46本身，并且在如图4中所图示的磁盘36的径向上分流到右边和左边。由于通过入口44供应的原水撞击分流构件46，从而以两股流的形式分流到右方向和左方向上，因此在磁盘36之间流动的原水的流动速度降低，并且原水在磁盘36之间以缓慢上升流的形式上升。因此，可以有效地将原水中的磁性絮凝物F吸引到磁盘36上。此外，通过降低上升流的流动速度，几乎不移除被一度吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F。 

此外，由于分流构件46，通过入口44流动到分离槽32中的原水分流到磁盘36的厚度方向上，如图5中所图示。因此，可以防止被吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F由于通过入口44供应的原水流而被移除。即，如从图5所理解，在没有具有楔形状的分流构件46的情况下，磁盘36的外部圆周表面36a将另外直接暴露于通过入口44供应的原水的上升流中。 

即，如图6中所图示，当不设置分流构件46时，如以虚线所示，原水 流变为快速上升流，并且在磁盘36的表面附近以高速流动。因此，在被吸引到磁盘的表面上的磁性絮凝物F中，接近外部圆周表面36a的部分的磁性絮凝物F由于原水的流动而被特别移除并且落入到原水中。另一方面，分流构件46防止磁盘36的外部圆周表面36a直接暴露于原水流中，使得从入口44流动的原水撞击分流构件46，降低了它的流动速度，并且被分流到磁盘36的厚度方向上，如图5中以实线所示。因此，一度被吸引到磁盘36的表面上的磁性絮凝物F没有由于原水的流动而被移除。 

此外，如图4中所图示，分离槽32包括密封板48，所述密封板48密封磁盘36的外部圆周表面36a和分离槽32的内表面之间的间隙，以防止通过入口44供应的原水立刻通过外部圆周表面36a并且流出。 

如图7所图示，密封板48的底端部被固定到由分离槽32可旋转地支持的可旋转轴50上，并且它的前端部作为自由端接触磁盘36的外部圆周表面36a。通过弹簧等(未图示)将可旋转轴50在箭头方向上旋转并且推动。使用此配置，密封板48以预定的接触力邻接在磁盘36的外部圆周表面36a上。因此，可以防止原水立刻通过磁盘36的外部圆周表面36a，而没有干扰磁盘的旋转。可以将比磁盘36软的弹性材料优选作为密封板48的材料，例如可以优选使用橡胶板。 

接着，将描述磁盘36。 

磁盘36包括铁磁性材料的盘板33，所述盘板33在非磁性材料的壳45中由永久磁铁片37夹在中间，所述壳45在其中形成有环形空腔。形成旋转轴34在盘板33的中心部分穿过其中的孔。通常，将3个以上的磁盘36设置在旋转轴34上。 

关于多个磁盘36，如图8A中所图示，常规上，被设置在旋转轴34的两端部的两个最外侧磁盘36A，以及被设置成更接近在其两端内侧的旋转轴34的中心的内侧磁盘36B包括在铁磁性材料的盘板33的两个表面上的永久磁铁片37。因此，已经出现了下列问题：例如，磁性从最外侧磁盘36A泄漏至分离槽32的外部，以及最外侧磁盘36A的变形。 

在内侧磁盘36B的情况下，由于在两侧存在相对的磁盘，因此只要将磁盘36相等地隔开，内侧磁盘36B的磁力就保持平衡。不存在对磁性泄漏或变形的担忧。

为了解决上述问题，如图8B中所图示，对于常规采用的内侧磁盘36B，永久磁铁片37被设置在盘板33的两个表面上，使得永久磁铁片37将铁磁性材料的盘板33夹在中间。另一方面，对于最外侧磁盘36A，仅在盘板33的两个表面中的内表面(与内侧磁盘36B相对的表面)上设置用于施加磁力的永久磁铁片37，并且在盘板33的外表面上设置一块铁板52，使得磁铁和铁板52将盘板33夹在中间。在此情况下，盘板33本质上由铁磁性材料制成，然而，铁板52可以由铁磁性材料和非磁性材料中的一种制成。此外，可以由一块厚的铁磁性材料整体形成盘板33和铁板52。此配置可以使最外侧磁盘36A的刚性大于内侧磁盘36B的刚性。确定最外侧磁盘36A的盘板33的刚性，使得最外侧磁盘36A不由于反抗内侧磁盘36B的磁力而变形。因此，根据最外侧磁盘36A和内侧磁盘36B之间的距离、永久磁铁片37的磁力、盘板33的材料等，可以适当地设置铁板52的厚度。在此情况下，如图9A中以最外侧磁盘36A所图示，可以仅安置由铁磁性材料制成的铁板52，而不安置盘板33。 

在最外侧磁盘36A和内侧磁盘36B两者的情况下，为了增加磁盘36的刚性，可以将其中嵌入永久磁铁片37的袋部56安置在铁磁性材料的盘板33的表面上，使得可以将永久磁铁片37嵌入到袋部56中(参见图9A和9B)。此外，如在图9B中的内侧磁盘36B中，可以在磁盘36的壳45内部安置袋部56，而不安置盘板33，使得可以将永久磁铁片33嵌入到袋部56中。 

如果盘板33或壳45由铁磁性材料形成，则可以用磁力将永久磁铁片37直接附着到盘板33或壳45。然而，更优选使用粘合剂。还可以在壳45中形成的空间中用树脂模塑结构。 

因而，为了将永久磁铁片37嵌入到袋部56中，有两种模式：在盘板33中形成袋部56的情况和在壳45本身中形成袋部56的情况。下列步骤(1)是在盘板33中形成袋部56以形成磁盘36的形成步骤。此外，下列步骤(2)是在壳45本身中形成袋部56以形成磁盘36的形成步骤。 

(1)形成具有其上固定多个永久磁铁片37的盘板33的磁盘36的方法包括：盘板形成工序，所述盘板形成工序用于在盘板33的两个表面的至少一个上将盘板33形成为蜂窝结构，所述蜂窝结构具有包括多个孔的上 述袋部56；磁铁嵌入工序，所述磁铁嵌入工序用于将永久磁铁片37嵌入到盘板33的所形成的袋部56中；以及收纳工序，所述收纳工序用于将永久磁铁片37被嵌入其中的盘板33收纳在其中形成有环形空腔的壳45中。 

此配置能够使袋部56的侧壁起到肋(加强材料)作用，从而导致增加刚性。在此情况下，袋部56需要由非磁性材料形成，并且用粘合剂附着到铁磁性材料的盘板33上。这是因为，如果袋部56由磁性材料(特别是，铁磁性材料)制成，则磁通量被袋部56的侧壁吸收。结果，仅使得接近磁铁表面的磁场更强，而在磁方向上几乎不产生远离永久磁铁片37的强的磁场。 

如果构造上述最外侧磁盘36A，则可以在不提供磁屏蔽或磁线圈的情况下以简单的对策解决磁性泄漏的问题。此外，可以防止最外侧磁盘36A的变形。注意，当形成具有袋部56的内侧磁盘36B时，袋部56可以形成在盘板33的两个表面上。 

然而，如果不将永久磁铁片37设置在最外侧磁盘36A的盘板33的外表面上，则可能存在的风险是，已经在最外侧磁盘36A的外表面和分离槽32的内表面之间通过的原水可能在磁性絮凝物F没有被吸引和分离以前，就流出到凹槽40中。为了解决该问题，如在图5中所图示，采用不干扰最外侧磁盘36A的旋转的遮蔽构件54适合被嵌入到最外侧磁盘36A的外表面和分离槽32的内表面之间的间隙中。由于遮蔽构件54应当不干扰最外侧磁盘36A的旋转，因此可以优选使用具有小的摩擦的软材料，例如树脂或海绵。使用此配置，即使没有将永久磁铁片37设置在最外侧磁盘36A的外表面上，实际上也可以防止磁性絮凝物F流出到凹槽40中。如从图5所理解，即使最外侧磁盘36A的外表面和分离槽32的内表面之间的间隙是用遮蔽构件54遮蔽的，也形成凹陷的间隙。然而，由于通过最外侧磁盘36A的旋转而施加离心力，因此原水不停留于凹陷的间隙中。 

此外，为了增加最外侧磁盘36A的刚性，可以采用用于将磁盘36的壳45本身形成为蜂窝结构的方法。通过采用该方法，可以减轻磁盘36的重量。用于形成蜂窝结构的方法不限于适用于最外侧磁盘36A，而适用于内侧磁盘36B。 

(2)接着，将通过图10至图12描述在将壳45本身形成为蜂窝结构的 情况下形成磁盘36的方法。 

首先，进行壳体形成工序。在此工序中，如图10中所图示，在作为盘状壳体47之一的壳体47内部形成多个袋部56，并且盖构件55放置在壳体47上，从而构成壳45，以将壳体47模塑成蜂窝结构。作为将壳体47模塑成蜂窝结构的模塑方法，可以优选使用采用模具将塑料树脂例如熔融的ABS树脂注射并且模塑的注塑法。基于对永久磁铁片37的设置的设计而确定袋部56的形成位置。 

作为四边形框架的此袋部56的侧壁起肋的作用，从而不仅能够增加磁盘36的刚性，还能够使磁盘36重量减轻。 

接着，如图11中所图示，进行磁铁嵌入工序。在此工序中，将永久磁铁片37嵌入到形成的壳体47的袋部56中。在此情况下，优选将粘合剂涂敷到永久磁铁片37的后表面上，以用粘合剂将永久磁铁片37固定到袋部56中。 

接着，如图12中所图示，进行盖安置工序。在此工序中，将盖构件55放在其中嵌有永久磁铁片37的壳体47上。在固定方法中，可以使用例如粘合剂和螺钉。图12图示了其中没有将永久磁铁片37嵌入到所有的袋部56中的情况。然而，当将盖构件55放在壳体47上时，永久磁铁片37被嵌入到所有的袋部56中。 

因此，形成了磁盘36，所述磁盘36包括形成为蜂窝结构的壳体47、嵌入到壳体47的袋部56中的永久磁铁片37以及放在壳体47上的盖构件55。 

此外，关于这样形成的磁盘36，在不将熔融树脂倾注到彼此的永久磁铁片37之间的间隙中以冷却和固化熔融树脂的情况下，可以保证所需的刚性，因此，可以防止在磁盘形成时的扭曲。此外，在将永久磁铁片37嵌入到袋部56中的系统的情况下，容易用新的片替换永久磁铁片37。 

注意，图10至12中的实例描述了将壳体47模塑成蜂窝结构的情况。然而，可以将盖55形成为蜂窝结构。为了形成在壳45中配置有袋部56的内侧磁盘36B，如上述图9B中所述，可以在壳45内的两个表面上形成袋部56。 

接着，将描述用于收集被吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F的絮凝物 收集装置38。 

絮凝物收集装置38主要包括檐槽状刮具60和输送装置62。 

檐槽状刮具60是在磁盘36之间(参考图5)，在旋转的磁盘36从空气中即将进入原水之前的位置，从旋转轴34附近至絮凝物收集槽42上方以檐槽的形状设置的。檐槽状刮具60的两侧的上端的上端边缘部分60A以预定的推动力邻接磁盘36的表面，以刮除并且接受被磁盘36的表面吸引的磁性絮凝物F。 

此外，输送装置62被设置在檐槽状刮具60中。输送装置62将在刮除并且脱离以后掉落并沉积在檐槽状刮具60中的磁性絮凝物F输送到絮凝物收集槽42上方，以使磁性絮凝物F掉落到絮凝物收集槽42中。可以优选将螺旋输送机64和具有翼片的带式输送机66用作输送装置62。图13至15图示了螺旋输送机64的情况，而图16和17图示了具有翼片的带式输送机66的情况。注意，图13、14和16仅图示了在空气中的磁盘36的一部分上的磁性絮凝物F。 

如图13中所图示，檐槽状刮具60的侧表面的上端边缘部分60A以预定的压紧力邻接磁盘36的表面，并将该上端边缘部分60A形成为尖锐的薄壁形状。因此，被吸引在顺时针旋转的磁盘36的表面上的磁性絮凝物F在檐槽状刮具60的上端边缘部分60A处被刮除并且脱离，并且掉落到檐槽状刮具60中。 

如图13至15中所图示，螺旋输送机64的螺旋部分64A被收纳在檐槽状刮具60中。螺旋部分64A的一端连接到电动机64B。在此情况下，如图11中所图示，优选将从檐槽状刮具60的侧表面至底表面的内部形状形成为半圆形，使得不形成输送的死角。使用此配置，已经掉落并沉积在檐槽状刮具60中的磁性絮凝物F被螺旋输送机64输送到絮凝物收集槽42上方，并且掉落到絮凝物收集槽42中。 

图16和17图示了当将具有翼片的带式输送机66用作输送装置62时的结构。即，具有翼片的带式输送机66在磁盘36的径向两侧配置有一对滑轮68，并且在这对滑轮68之间环绕具有翼片69的环带70。此外，这对滑轮68的一个连接到电动机等的驱动装置(未图示)。环带70不接触磁盘36的表面。多个翼片69以预定的间隔被设置在环带70的外表面上， 并且相对于环带70垂直形成。在此情况下，如在图13中所图示，优选檐槽状刮具60的侧表面至底表面的内部形状与翼片69的形状匹配，使得不形成输送的死角。例如，当将翼片69的形状形成为倒梯形时，应当将檐槽状刮具60的内部形状也形成为倒梯形。 

注意，在图13至17中，没有具体表示檐槽状刮具60的支持机构和具有翼片的带式输送机66的滑轮68的支持机构，然而，磁分离装置20的主体可以支持檐槽状刮具60和具有翼片的带式输送机66的滑轮68。此外，在图14中，檐槽状刮具60斜向右上倾斜(螺旋输送机)，而在图16中，斜向右下倾斜(具有翼片的带式输送机)。然而，右上是更优选的。这是因为，在通过输送装置62输送已经掉落并沉积在檐槽状刮具60中的磁性絮凝物F的同时，磁性絮凝物F中的流体沿檐槽状刮具60向上或向下流动，而当斜向右上放置檐槽状刮具60时，可以防止流体向下流到絮凝物收集槽42中。重要的是，收集到絮凝物收集槽42中的磁性絮凝物F包含尽可能少的流体，以减小它的尺寸。因此，优选安置用于调节整个收集装置38的倾斜度的调节装置(未图示)，使得可以调节檐槽状刮具60的右上倾斜度。例如，对于使用螺旋输送机的收集装置38，使在长度方向上的檐槽状刮具60的中心部分被可旋转轴50支持，并且可以像杠杆一样通过伸缩装置例如气缸装置枢轴式形成檐槽状刮具60。 

接着，将描述如上所述形成的磁分离装置20的工作。 

包括磁性絮凝物F的原水通过形成在分离槽32下端的入口44流入，并被分流构件46分流。此分流构件46能够将原水分流到相对于连续旋转的磁盘36的表面的右和左方向上，并且还分流到磁盘36之间的铁磁性空间中。当分流的原水在分离槽32中上升时，原水中的磁性絮凝物F被吸引在磁盘36的表面上。从中已经吸引磁性絮凝物F的净化处理水溢出到设置在磁性絮凝物F的两侧的一对凹槽40中。 

另一方面，被吸引在磁盘36上的磁性絮凝物F由于磁盘36的连续旋转而被输送到水面上的空气中，并且暴露在空气中。当磁性絮凝物F暴露于空气中时，磁性絮凝物F的流体由于重力沿着磁盘36的表面向下流动并且落入分离槽32中。此外，被吸引在磁盘36上的磁性絮凝物F由于磁盘36的磁力而压密化。因此，改善了磁性絮凝物F的脱水，使得磁性絮 凝物F变为水含量为约90％的污泥。 

被充分脱水的磁性絮凝物F通过磁盘36的连续旋转被输送到檐槽状刮具60的位置，被檐槽状刮具60的侧端边缘部分60A刮除并脱离，并且落入檐槽状刮具60中。已经落入到檐槽状刮具60中的磁性絮凝物F被螺旋输送机64或具有翼片的带式输送机66的输送装置62输送到絮凝物收集槽42上方，并且落入絮凝物收集槽42中。 

为了通过上述磁分离装置20分离并移除磁性絮凝物F，在多个磁盘36正下方安置分流构件46。因此，可以有效率地将原水中的磁性絮凝物F吸引到磁盘36上。 

由于在磁盘36和分离槽32之间安置密封板48，因此防止了原水立刻通过其上不施加磁力的磁盘36的外圆周表面并且溢出到凹槽40中。此配置防止了溢出到凹槽40中的已处理水的质量恶化。 

此外，在被设置在旋转轴34上的多个磁盘36之中，最外侧磁盘36A仅在盘板33的内表面(与内侧磁盘相对的表面)上配置有用于施加磁力的永久磁铁片37，而像常规采用的一样，内侧磁盘36B在盘板33的两个表面上配置有永久磁铁片37。此外，最外侧磁盘36A的配置有永久磁铁片的盘板33的刚性大于内侧磁盘的盘板33的刚性。在当采用具有蜂窝结构的磁盘36的情况下，装置保证了必需的刚性，同时在重量方面得到降低。 

此外，在最外侧磁盘36A的外表面和分离槽32的内表面之间嵌入遮蔽构件54。遮蔽构件54可以防止磁力从最外侧磁盘36A泄漏以及变形。并且遮蔽构件54还防止已处理水的质量恶化，因为原水在通过最外侧磁盘36A的外表面以后不溢出到凹槽40中。 

檐槽状刮具60被设置作为收集装置38，使得可以可靠地收集被吸引到磁盘36上的磁性絮凝物F。

Claims (3)

1.一种磁分离装置，所述磁分离装置包括：

分离槽，所述分离槽中流入包含磁性絮凝物的原水；

多个磁盘，所述多个磁盘以预定的间隙被设置于所述分离槽中所设置的旋转轴上，并且借助于磁力吸引所述磁性絮凝物；和

收集装置，所述收集装置收集被吸引的磁性絮凝物，

其中所述多个磁盘包括：

至少一个内侧磁盘，所述至少一个内侧磁盘被设置成更靠近所述旋转轴的中心，所述内侧磁盘配置有用于在其两个表面上施加所述磁力的多个永久磁铁片；和

两个最外侧磁盘，所述两个最外侧磁盘被设置在所述旋转轴的两端，各自配置有用于仅在其内表面上施加所述磁力的多个永久磁铁片，并且形成使得所述最外侧磁盘的支持所述多个永久磁铁片的盘板的刚性大于所述内侧磁盘的支持所述多个永久磁铁片的盘板的刚性，

并且其中所述最外侧磁盘的外表面和所述分离槽的内表面之间的间隙嵌有不干扰所述最外侧磁盘的旋转的遮蔽构件。

2.根据权利要求1所述的磁分离装置，其中所述最外侧磁盘在所述最外侧磁盘的盘板的内表面上配置有所述多个永久磁铁片，并且在所述最外侧磁盘的盘板的外表面上配置有铁板；并且

其中所述多个永久磁铁片和所述铁板被构造成将所述盘板夹在中间。

3.根据权利要求1所述的磁分离装置，其中将所述最外侧磁盘的所述盘板的内表面形成为具有多个凹部的蜂窝结构，以将所述多个永久磁铁片嵌入所述多个凹部中。

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