CN101597115B - 自清洗除铁离子分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离设备，具体地说一种自清洗除铁离子分离装置。按照本发明提供的技术方案，在桶体的下部为放置锰砂与B金属的的混合料的滤床，在滤床内有布水罩，在桶体的上部设置供水管，所述供水管与所述布水罩连接；在桶体内有出水沙管，所述出水沙管的下端位于桶体的底部，所述出水沙管的上端与位于桶体上部的绞龙连接；在桶体的底部正对着出水沙管的部位设置压缩空气出口，在桶体的壁上对应于滤床的上方设置清水出口。本发明采用流化床的基本原理，结合自动清洗和自动返回B金属材料的创新工艺，在分离时，不需要停机清洗，不需要浪费清洗水，同时解决了松床问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离设备，具体地说一种自清洗除铁离子分离装置。
背景技术
依据非法拉第现象，众多B金属(含有大量正电荷的有色金属冶炼后的矿渣，当然必须经过筛分)可以和废水中的正负离子进行交换，转变离子结构成为分子，采用相应的分离技术，去除废水中的铁离子是其中的方法之一。该技术已经在国内外水处理行业得到广泛应用，效果也十分理想。根据目前国内外采用B金属进行交换除铁离子的设备，一般采用机械过滤器和砂滤器，以上二种设备因为处理成本低，在国内外水处理行业中应用得比较多。
非法拉第电解技术，在废水处理行业去除离子已经得到广泛认可，问题是电解以后，B金属容易结块，经过化学反应以后，污垢包裹在B金属上面，使离子同B金属不能接触，因此停止了化学反应。同时在刚使用时，效果十分明显，随着连续反应，效果不断衰减。因此必须停止生产，采用大量的清洁水来进行反清洗，而反清洗下来的废水，又必须进行重复处理，因而增加了运行成本；另外B金属结块以后不容易松床，往往需要将机器内的B金属取出清洗，又增加了人工成本，同时清洗时不能连续生产，耽误废水处理的量。
发明内容
本发明的目的是设计一种自清洗除铁离子分离装置，采用流化床的基本原理，结合自动清洗和自动返回B金属材料的创新工艺，在分离时，不需要停机清洗，不需要浪费清洗水，同时解决了松床问题。
按照本发明提供的技术方案，在桶体的下部为放置锰砂与B金属的的混合料的滤床，在滤床内有布水罩，在桶体的上部设置供水管，所述供水管与所述布水罩连接；在桶体内有出水沙管，所述出水沙管的下端位于桶体的底部，所述出水沙管的上端与位于桶体上部的绞龙连接；在桶体的底部正对着出水沙管的部位设置压缩空气出口，在桶体的壁上对应于滤床的上方设置清水出口。
所述绞龙倾斜布置，在绞龙内有转轴，在转轴上有螺旋状的连续的叶片；在绞龙的下倾端设置废水出口，在绞龙的上部设置用于冲洗锰砂及B金属的冲洗喷头；所述出水沙管的上端位于绞龙的上倾端，在绞龙的上倾端同时设置与桶体的上端连通的用于将冲洗干净的锰砂与B金属送入桶体内的下料口。
在出水沙管的下端设置洗砂口；所述压缩空气出口正对着所述洗砂口。所述压缩空气出口利用管道与空压机连接。所述冲洗喷头利用管道与冲洗水泵连接。所述洗砂口呈喇叭状。所述桶体的下部为倒锥形。所述B金属为锰矿石颗粒、石英砂、钨铁矿颗粒及磁铁矿颗粒中的一种几种物质的组合。
自清洗除铁离子分离装置，是目前国内外新一代废水处理离子的创新发明设备，该项先进技术，除了能完全替代传统的流化床的功能外，在自清洗除铁离子分离装置内可以采用不同的B金属垫料和分离材料，对不同的工业废水和废酸水的水质进行处理，同时采用全量提升B金属，进行上位置清洗，清洗过后的B金属，采用绞龙技术，返回自清洗除铁离子分离装置内，少量的废水可以进一步返回重新处理。
普通砂滤器在运行时会积累砂粒，在下一个运行周期重新开始之前，必须有个反冲洗过程，即需要反冲洗而间断运行，因此，常用的单一介质滤池，其二次反冲洗之间可运行时间短，这是个普遍存在的问题，对多介质滤池其运行时间稍长久一点，而该发明的连续清洗和电解就彻底解决了这个问题。
自清洗除铁离子分离装置是一种独特的电解和砂滤系统，它不依赖周期性清洗滤池，污浊的B金属可以连续地在滤池内清洗以及排出污物，可连续运行而不中断过滤过程。
这种连续内电解过滤器的运行方式具有以下优点：1、过滤系统简单，2、没有反冲洗操作，3、滤出水的水质稳定，4、简化冲洗水的处理，5、没有反冲洗池，6、没有反冲洗水泵，7、没有顺序控制设置，8、水头损失小，9、可以处理高浓度染色废水，10、可以去除废水中的工业盐。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图所示：在桶体1的下部为放置锰砂与B金属的的混合料的滤床12，在滤床12内有布水罩3，在桶体1的上部设置供水管4，所述供水管4与所述布水罩3连接；在桶体1内有出水沙管5，所述出水沙管5的下端位于桶体1的底部，所述出水沙管5的上端与位于桶体1上部的绞龙6连接；在桶体1的底部正对着出水沙管5的部位设置压缩空气出口14，在桶体1的壁上对应于滤床12的上方设置清水出口11。
所述绞龙6倾斜布置，在绞龙6内有转轴，在转轴上有螺旋状的连续的叶片；在绞龙6的下倾端设置废水出口9，在绞龙6的上部设置用于冲洗锰砂及B金属的冲洗喷头8；所述出水沙管5的上端位于绞龙6的上倾端，在绞龙6的上倾端同时设置与桶体1的上端连通的用于将冲洗干净的锰砂与B金属送入桶体1内的下料口。在出水沙管5的下端设置洗砂口13；所述压缩空气出口14正对着所述洗砂口13。所述压缩空气出口14利用管道与空压机2连接。所述冲洗喷头8利用管道与冲洗水泵7连接。所述洗砂口13呈喇叭状。
所述桶体1的下部为倒锥形。所述B金属是本行业的一种常用名称，一般是指锰矿石颗粒、石英砂、钨铁矿颗粒及磁铁矿颗粒中的一种几种物质的组合。
运行过程：工业废水和废酸水经过供水管4和布水罩3引入桶体1下部的滤床12内，在滤床12内放满包括锰砂与B金属的混合物的滤料，工业废水和废酸水组成的污水由下而上透过滤床12，在向上透过的过程中，污水中的铁离子被锰砂吸附，污水中的其它金属离子则被B金属吸附；被吸附掉铁离子与其它金属离子后的清洁的水向上透过滤床12，经清水出口11溢流出。而吸附了铁离子的锰砂与吸附了其它金属离子的B金属(以下称之为污物)会结块，并不断往下流动，一起进入位于桶体1的底部的空压机2的压缩空气出口14所在的部位，所述压缩空气出口14正对着出水沙管5下端的洗砂口13，在压缩空气的带动下，所述污物被冲入出水沙管5下端的洗砂口13，在压缩空气的搅动下，使结块的污物松动，其中的一部分被松动粉碎后随压缩空气沿着出水沙管5向上流动，进入倾斜的绞龙6内，另一部分尚未完全被松动粉碎，这一部份由洗沙口13下落时，又受到压缩空气的再次冲洗。进入绞龙6内的部分在经过冲洗水泵7及冲洗喷头8的冲洗后，将吸附在锰砂表面的铁离子及B金属表面的其它金属离子冲洗掉，冲洗干净的锰砂及B金属由绞龙6中的转轴及螺旋状叶片输送返回到桶体1的滤床内；残留的杂质被逆向流动的冲洗水带走，经废水出口9排出。另外采用不同的B金属材料和过滤材料的有机配置，可以在废水、废酸溶液内，有效去除二阶铁、三阶铁，和其它金属离子。
一种优选的自清洗除铁离子分离装置，是一个圆柱带有锥体的桶体1，桶体1的直径有485-2500毫米，其过滤面积为0.18-5.0平方米，处理能力取决于对象，处理水量可以为8-30立方米/小时，桶体1内的滤床厚度可以为1000、1500、2000毫米，桶体1的材质可以是不锈钢，防酸钢板和衬胶钢板制造，这取决于特定场合的腐蚀介质的需要。一个自清洗除铁离子分离装置，可以是单台桶体或者多台桶体并联使用，以满足处理大水量的要求，各桶体1之间的联通管可供配水、集水以及清洗等用，多个滤床也可以用埋入的方式安装在混凝土池子中。
自清洗除铁离子分离装置的主要特点有：1、其过滤工程是连续的，包括电解、赃砂清洗和循环利用没有中断运行，2、可获得恒定的过滤水质和酸液，3、不需要反冲洗水池，反洗泵，鼓风机以及控制系统。4、由于工程过程简化，对维护管理的费用低。5、穿越滤床的水头损失小(一般小于600毫米水柱)。
Claims (6)
1.自清洗除铁离子分离装置，其特征是：在桶体(1)的下部为放置锰砂与B金属的混合料的滤床(12)，在滤床(12)内有布水罩(3)，在桶体(1)的上部设置供水管(4)，所述供水管(4)与所述布水罩(3)连接；在桶体(1)内有出水沙管(5)，所述出水沙管(5)的下端位于桶体(1)的底部，所述出水沙管(5)的上端与位于桶体(1)上部的绞龙(6)连接；在桶体(1)的底部正对着出水沙管(5)的部位设置压缩空气出口(14)，在桶体(1)的壁上对应于滤床(12)的上方设置清水出口(11)；
所述绞龙(6)倾斜布置，在绞龙(6)内有转轴，在转轴上有螺旋状的连续的叶片；在绞龙(6)的下倾端设置废水出口(9)，在绞龙(6)的上部设置用于冲洗锰砂及B金属的冲洗喷头(8)；所述出水沙管(5)的上端位于绞龙(6)的上倾端，在绞龙(6)的上倾端同时设置与桶体(1)的上端连通的用于将冲洗干净的锰砂与B金属送入桶体(1)内的下料口；
所述B金属为锰矿石颗粒、石英砂、钨铁矿颗粒及磁铁矿颗粒中的一种或几种物质的组合。
2.如权利要求1所述自清洗除铁离子分离装置，其特征是：在出水沙管(5)的下端设置洗砂口(13)；所述压缩空气出口(14)正对着所述洗砂口(13)。
3.如权利要求1所述自清洗除铁离子分离装置，其特征是：所述压缩空气出口(14)利用管道与空压机(2)连接。
4.如权利要求1所述自清洗除铁离子分离装置，其特征是：所述冲洗喷头(8)利用管道与冲洗水泵(7)连接。
5.如权利要求2所述自清洗除铁离子分离装置，其特征是：所述洗砂口(13)呈喇叭状。
6.如权利要求1所述自清洗除铁离子分离装置，其特征是：所述桶体(1)的下部为倒锥形。
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