CN103121770B - 一种利用超导hgms技术处理废弃物的分离提纯装置 - Google Patents

Abstract

一种利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置，属于资源与环境领域。三种装置反应过程相同，废水进入反应池，停留一定时间，吸附装置以一定转速转动，与废水充分接触。解吸过程中，对于装置一，吸附装置反应一段时间后被提升并移动到解吸室中解吸，另一组吸附装置移出下放到反应池继续处理废水；对于装置二和装置三，吸附装置不必提升，装置二中吸附装置同步移动，装置三中反应池和吸附装置同步移动。采用真空吸附，微波解吸等方法进行解吸。这种处理方法不仅充分利用吸附材料和高梯度磁分离技术，加强了吸附效果，而且避免了超导磁体停运一段时间以取下、解吸、安装吸附装置，然后再激发磁体。从而节约时间、降低成本、提高了处理效率。

Description

一种利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置

技术领域：

本发明属于资源与环境领域，涉及利用超导HGMS(High Gradient Magnetic Separation)技术的分离提纯装置，可实现废物处理及资源化利用。适合于冶金、化工等行业污染物的处理及资源化利用，特别适合于酸性重金属废水的处理与回用。  

背景技术：

环境污染和资源短缺严重影响了人们的生活和生产，对工业废弃物进行净化处理成为目前亟待解决的问题。

目前，工业生产中排放的废弃物仍存在大量有价物质，亟待探求一种既能实现废物的无害化处理，又能实现有价物质回收再利用的处理装置。对于工业生产中的废弃物，尤其是钢铁行业生产过程中的废弃物种类繁多，涉及到磁性物质。超导高梯度磁分离对微细颗粒及磁性物质有很强的捕捉能力，同时超导高梯度磁分离装置所需要的空间小，占地面积省，且其能耗小。对于废水处理，常用的吸附技术和超导高梯度磁分离技术在处理过程中各有其优点。固体吸附剂能有效的去处废水中的多种污染物，特别是难以有效处理的剧毒和难降解污染物，吸附处理后的出水水质好且比较稳定，但吸附法适用于低浓度废水的处理。对于处理高浓度污染物的工业废水，超导高梯度磁分离技术能够有效去除其中污染物。尤其是含有大量磁性微粒的冶金行业废水。

目前，吸附技术和超导高梯度磁分离技术仍存在许多问题。固体吸附剂存在着价格昂贵、使用寿命较短、需再生、操作费用高等缺点。使用后的吸附剂容易产生二次污染，且吸附技术适用于处理污染物浓度较低的污水。对于超导高梯度磁分离技术，介质的剩磁使得磁分离设备在系统反洗时难以把被聚磁介质所吸附的磁性颗粒冲洗干净，因而影响着下一周期的工作效率。

针对以上优缺点，为了提高污染物去除效率，同时节约吸附材料，设计一种利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置，以达到更方便、快捷、高效地处理废弃物。

发明内容

本发明的目的是提供一种废弃物处理装置，可以实现低成本、小空间、高效率和高速度地进行废弃物处理与回用。本发明的另一个目的是提供一种使用超导HGMS技术处理废弃物的分离装置，可有效地解吸吸附装置，实现污泥和有价物质回收利用，节约成本。根据不同需求设计三种处理装置。

一种利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置，其特征在于：分离提纯装置一由反应池一1、解吸室一2、解吸室二3和斜板沉淀池一4、斜板沉淀池二5构成；反应池一1中包括吸附装置一6以及进水口一8、出水口一9，解吸室二3包括吸附装置二7，斜板沉淀池一4包括斜板一10和出泥口一12，斜板沉淀池二5包括斜板二11和出泥口二13；吸附装置一6、吸附装置二7放置于支撑轴（14）上；反应池一1置于超导磁体腔内，其长度等于或小于超导磁体；反应池与解吸室分离，解吸室一2、解吸室二3及斜板沉淀池一4、斜板沉淀池二5放置于超导磁体腔外左右两侧，与反应池一1连接。斜板沉淀池连接铁架或其它支撑设备以使其固定；吸附装置一6放置于反应池一1内，吸附装置二7放置于解吸室二3内；吸附装置一6、吸附装置二7能够在支撑轴14左右移动，同时受支撑轴14的牵引能够上下移动；支撑轴支架固定于整个分离装置外，支撑轴贯穿两个解吸室与反应池。

分离提纯装置二：斜板沉淀池增加了可移动挡板一15和可移动挡板二16，在斜板沉淀池上方形成可移动隔离层；解吸室与反应池贯通，形成一个整体，吸附装置变大，占据整个反应池内腔，扩大了吸附面积。

分离提纯装置三：反应池一1中包括吸附装置一6以及进水口二18、出水口一9以及排水阀一20；同时分离提纯装置增加了一个反应池二17；反应池二17中包括吸附装置二7以及进水口二18、出水口二19以及排水阀二21；进水口二1既作为反应池一1的进水口，也作为反应池而17的进水口；反应池一1和反应池二17放置于支撑轴14上，排水阀一20、排水阀二21位于两反应池底部中间。反应池之间有联通装置22，联通装置也可作为进水口。两反应池同步移动。

反应过程：三种装置反应过程相同。进水口设置在反应池一侧下端，出水口设置在反应池另一侧上端。废水进入反应池，停留一定时间，与吸附装置充分接触反应。吸附装置在废水中以一定转速转动，提高吸附效率。

该反应装置充分利用吸附材料和高梯度磁分离技术，在高梯度磁场作用下吸附效果大大加强，提高废水处理效率。

解吸过程：对于装置一，停留在反应池中的吸附装置反应一段时间后被提升并移动到没有放置吸附装置的解吸室中解吸，另一组吸附装置由解吸室移出下放到反应池继续处理废水；对于装置二，吸附装置不必提升，在支撑轴上同步移动，一组吸附装置从反应池移动到解吸室的同时另一组吸附装置从解吸室移到反应池；对于装置三，吸附装置不必提升，反应池和吸附装置同时在支撑轴上同步移动。可采用真空吸附，微波解吸等方法进行解吸。

该解吸过程避免了超导磁体停运一段时间以取下、解吸、再安装吸附装置，然后再激发磁体。从而节约时间、成本降低、污泥有效处理回用，该方法处理效率得到提高。

附图说明

图1 为利用HGMS技术处理废弃物的分离装置一示意图。图中各序号代表的部件如下：1——反应池一，2——解吸室一，3——解吸室二，4——斜板沉淀池一，5——斜板沉淀池二，6——吸附装置一，7——吸附装置二，8——进水口，9——出水口，10——斜板一，11——斜板二，12——出泥口一，13——出泥口二，14——支撑轴。

图2 为利用HGMS技术处理废弃物的分离装置二示意图。图中各序号代表的部件如下：1——反应池一，2——解吸室一，3——解吸室二，4——斜板沉淀池一，5——斜板沉淀池二，6——吸附装置一，7——吸附装置二，8——进水口，9——出水口，10——斜板一，11——斜板二，12——出泥口一，13——出泥口二，14——支撑轴，15——可移动挡板一，16——可移动挡板二。

图3 为利用HGMS技术处理废弃物的分离装置三示意图。图中各序号代表的部件如下：1——反应池一，2——解吸室一，3——解吸室二，4——斜板沉淀池一，5——斜板沉淀池二，6——吸附装置一，7——吸附装置二，9——出水口，10——斜板一，11——斜板二，12——出泥口一，13——出泥口二，14——支撑轴，17——反应池二，18——进水口二，20——排水阀一，21——排水阀二，22——联通阀。

具体实施方式

图1是本发明利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置一示意图。废水由进水口一8进入反应池一1。吸附装置一6在废水中以一定转速转动，在超导高梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附。吸附反应完成后，吸附装置一6被支撑轴14牵引提升并移动到解吸室一2进行解吸。在解吸室二3中的吸附装置二7被移动到反应池一1继续处理废水。处理完的水由出水口一9排出。在解吸室一2的解吸过程中，产生的废水进入斜板沉淀池一4，通过斜板一10作用沉淀物沉淀下来并由出泥口一12排出。解吸完成的吸附装置一6继续用于下一轮处理废水，吸附装置二7则进行解吸，依次循环利用。

图2是本发明利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置二示意图。废水由进水口一8进入反应池一1。吸附装置一6在废水中以一定转速转动，在超导高梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附。吸附反应完成后，两组吸附装置6、7同步移动，吸附装置一6进入解吸室一2的同时吸附装置二7由解吸室二3移动到反应池一1继续处理废水，解吸室一2中可移动隔离层一15打开移动到反应池一1的一端以阻挡反应池一1中的水流入，然后进行解吸。处理完的水由出水口一9排出。在解吸室一2的解吸过程中，产生的废水进入斜板沉淀池一4，通过斜板一10作用沉淀物沉淀下来并由出泥口一12排出。解吸完成的吸附装置一6继续用于下一轮处理废水，吸附装置二7则进行解吸，依次循环利用。

图3是本发明利用超导HGMS技术处理废弃物的分离提纯装置三示意图。废水由进水口二18进入反应池一1。吸附装置一6在废水中以一定转速转动，在超导高梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附。处理完的水由出水口一9排出。吸附反应完成后，两组反应池1、17与两组吸附装置6、7同时移动，反应池一1和吸附装置一6移动到解吸室一2，反应池二17和吸附装置二7从解吸室二3中移到磁场位置。在解吸前将反应池一1中的废水通过联通装置22压入反应池二17。在解吸室一2的解吸过程中，产生的废水通过排水阀一20进入斜板沉淀池一4，通过斜板一10作用沉淀物沉淀下来并由出泥口一12排出。解吸完成的吸附装置一6继续用于下一轮处理废水，吸附装置二7则进行解吸，依次循环利用。

Claims (3)

1.一种利用超导HGMS技术处理废水的分离提纯装置，其特征在于，该装置包括超导磁体腔、一个反应池(1)和两个轮流使用的吸附装置(6、7)；反应池具有进水口和出水口，反应池放置于超导磁体腔内，其长度等于或小于超导磁体；在超导磁体腔外左右两侧各设置一解吸室，解吸室下方设置斜板沉淀池，斜板沉淀池包括斜板(10、11)和出泥口(12、13)；反应池与解吸室分离设置；两个吸附装置放置于支撑轴(14)上，并能够在支撑轴(14)上左右移动，同时受支撑轴(14)的牵引能够上下移动，从而在解吸室和反应池之间移进、移出；所述支撑轴贯穿两个解吸室与反应池，支撑轴支架固定于整个分离装置外；使用时，废水由进水口进入反应池，其中一个吸附装置先放置于反应池中，另一吸附装置放置于超导磁体腔一侧的解吸室内，反应池中的吸附装置在废水中以一定转速转动，在超导梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附，吸附反应完成后，该吸附装置被支撑轴牵引提升，然后移动到超导磁体腔另一侧的解吸室内进行解吸，另一吸附装置则从解吸室内被移动到反应池中继续处理废水，处理完的水由出水口排出；解吸过程中产生的废水进入斜板沉淀池，通过斜板作用，沉淀物沉淀下来并由出泥口排出；解吸完成的吸附装置继续用于下一轮处理废水，依次循环使用。

2.一种利用超导HGMS技术处理废水的分离提纯装置，其特征在于，该装置包括超导磁体腔、一个反应池(1)和两个轮流使用的吸附装置(6、7)；反应池具有进水口和出水口，反应池放置于超导磁体腔内，其长度等于或小于超导磁体；在超导磁体腔外左右两侧各设置一解吸室，解吸室下方设置斜板沉淀池，斜板沉淀池包括斜板(10、11)、可移动挡板(15、16)和出泥口(12、13)；两个解吸室与反应池贯通，形成一个整体；两个吸附装置放置于支撑轴(14)上，并能够在支撑轴(14)上同步左右移动，从而在解吸室和反应池之间移动、移出；所述支撑轴贯穿两个解吸室与反应池，支撑轴支架固定于整个分离装置外；使用时，废水由进水口进入反应池，其中一个吸附装置先放置于反应池中，另一吸附装置放置于超导磁体腔一侧的解吸室内，反应池中的吸附装置在废水中以一定转速转动，在超导梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附，吸附反应完成后，该吸附装置被移动到超导磁体腔另一侧的解吸室内进行解吸，该解吸室斜板沉淀池内的可移动挡板打开并移动到反应池的一端以阻挡反应池中的水流入，同时，另一吸附装置则从解吸室内被移动到反应池中继续处理废水，处理完的水由出水口排出；解吸过程中产生的废水进入斜板沉淀池，通过斜板作用，沉淀物沉淀下来并由出泥口排出；解吸完成的吸附装置继续用于下一轮处理废水，依次循环使用。

3.一种利用超导HGMS技术处理废水的分离提纯装置，其特征在于，该装置包括超导磁体腔和反应池一(1)、反应池二(2)；两个反应池通过联通装置(22)联通，每个反应池都具有进水口、出水口和设置在反应池内的一个吸附装置(6、7)，反应池长度等于或小于超导磁体；在超导磁体腔外左右两侧各设置一解吸室，解吸室下方设置斜板沉淀池，斜板沉淀池包括斜板(10、11)和出泥口(12、13)；两个吸附装置放置于支撑轴(14)上，并能够在支撑轴(14)上左右移动；所述支撑轴贯穿两个解吸室与两个反应池，支撑轴支架固定于整个分离装置外；使用时，反应池一连同其吸附装置先放置于超导磁体腔内，反应池二连同其吸附装置放置于超导磁体腔一侧的解吸室内，废水由进水口进入反应池一中，反应池一内的吸附装置在废水中以一定转速转动，在超导高梯度磁场作用下水中的污染物被吸附剂快速吸附，吸附反应完成后，反应池一连同其吸附装置在支撑轴上同步移动到超导磁体腔另一侧的解吸室内进行解吸，同时，反应池二连同其吸附装置则从解吸室内被移动到超导磁体腔内，在解吸前将反应池一中的废水通过联通装置压入反应池二中，继续处理废水，处理完的水由出水口排出；解吸过程中产生的废水进入斜板沉淀池，通过斜板作用，沉淀物沉淀下来并由出泥口排出；解吸完成的反应池一连同其吸附装置继续用于下一轮处理废水，依次循环使用。