CN104071878A - 一种精密磁力分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密磁力分离设备，包括机盖机架、水槽、传动系统，其特征在于，在水槽中依次设置有进水口、磁鼓、磁盘、出水口，磁鼓与磁盘共用一个螺旋输渣机构。废水经磁鼓粗分离净化后以较低的悬浮物浓度进入磁盘进行高精度分离，出水水质好，设备紧凑，投资省，是用于高浓度废水磁分离净化的理想的工艺设备。

Description

一种精密磁力分离设备

技术领域

本发明提供一种精密磁力分离设备，用于对流体中磁性物的去除或分选，属于磁分离设备制造领域。

背景技术

自上世纪70年代国外开发出盘式磁分离净化技术以来，以磁盘机为代表的磁分离净化废水技术在水处理行业得到广泛应用，特别是在冶金废水处理方面。磁盘机的构成，通常包括机架水槽、以一定间隔布置于轴上的磁盘组、磁盘之间的磁分离流道、刮渣卸渣机构、螺旋输渣机构等。与传统沉淀固液分离技术相比较，盘式磁分离的最大优势在于磁力吸附速度快、磁吸附面积大，设备单位处理量的占地面积小，可实现大流量、高精度分离磁性悬浮物，净化水体。近年来，盘式磁分离技术也逐渐应用于以去除悬浮污染物为主要目标的非钢废水净化，比如矿井水、景观水等。与冶金废水不同的是，非钢废水的悬浮污染物不含或极少含有磁性物，因而此类废水，即非磁性污水，使用磁分离技术净化时，需要投加磁性粉末和水处理药剂，使废水中非磁性悬浮污染物与磁性粉末混合、絮凝成为磁性絮团，再被磁分离设备将其从水中分离出来，以此达到净化水质的目的。随着磁粉回收循环使用技术的成熟，磁分离净化技术在以去除悬浮污染物为主的污水处理领域，应用前景越来越广。与水处理药剂结合，磁分离技术是一种高效的去除悬浮物、降浊、除磷净水技术。

然而，在实际的工程应用中，磁分离技术存在的一大问题是，在悬浮物浓度比较高或者波动大的情况下，磁分离系统抗冲击负荷能力差，净化高浓度废水的能力不足，很难保证出水水质。比如以磁性悬浮物为主的冶金废水，磁盘机前面的旋流井捞渣过程会引起磁盘机进水浓度的明显增大，处理效果变差，而目前通常的解决办法是在磁盘机前、旋流井之后设置调节池。再比如以非磁性悬浮物为主的高浓度非钢废水，投加磁粉与非磁性悬浮物絮凝成为磁性絮团后，进入磁盘机的悬浮物浓度远远高于冶金废水，磁盘吸附的渣很厚，影响进一步的吸附，而且容易造成磁盘流道的局部堵塞，同时吸附的渣容易被水带出磁盘机，出水水质难以保证，因而设备需要放大以提高处理能力保证出水效果。总体来说，目前在磁分离技术的应用中，解决瞬时或持续的悬浮物浓度高带来的设备处理能力不足的问题，一方面是在磁分离系统之前设置调节池或沉淀池尽量降低进入磁分离设备的悬浮物浓度；再有就是放大设备，即增加磁吸附面积，通常是增加磁盘数量。这些处置办法，都毫无疑问会明显增加投资成本、增大整个工艺的占地面积，削弱磁分离净化技术的优势发挥，制约了磁分离净化技术的推广应用。

发明内容

为了解决上述磁分离技术在工程实际中处理高浓度废水所存在的问题，即悬浮物浓度瞬时波动或悬浮物浓度本身比较高的情况下磁分离净化能力不足、出水效果差的问题，发挥磁分离技术占地面积小的优势，控制磁分离工艺的投资成本，本发明提供一种精密磁力分离设备，在占地面积、投资成本没有明显增加的情况下，将磁分离净化过程分为两级，即初级磁分离和深度磁分离；进一步的，本发明所提出的初级磁分离，遵循成本低、占地少的原则；更进一步的，本发明所提出的初级磁分离与深度磁分离构成一体化设备，占地少、设备紧凑、成本低，处理高浓度废水能力强，出水效果好。

在阐述本发明的具体技术方案之前，结合前述技术背景，进一步阐述本发明的技术思想：

本发明在深度磁分离之前增加初级磁分离，使得污水中大量的磁性强的悬浮物先在初级磁分离环节被吸附分离，而流失的磁性悬浮物，主要是磁性较弱的悬浮物，在后续深度磁分离环节被有效吸附分离。作为磁分离初级处理或预处理，可以在流速比较快的情况下或在磁力吸附面积相对较少的情况下吸附大量的磁性渣或磁性絮团；而流失的悬浮物，包括磁性较弱的絮体，由具有大面积磁场的磁盘组在低流速下进行高精度的磁力吸附分离。经过初级磁分离处理后，进入深度磁分离环节的磁性悬浮物浓度降低，吸附在磁盘表面的渣厚度小，磁盘吸附能力更强，不易堵塞磁分离流道，所吸附的渣不容易再次流失，出水水质更好。另一方面，实现两级磁分离一体化，使得设备更加紧凑，占地少，能耗低。

本发明的技术方案是，一种精密磁力分离设备，用于流体中磁性物的去除或分选，包括机盖、机架、水槽、进水口、出水口、等间隔安装于磁盘轴上的若干磁盘、与磁盘相配合刮渣的刮渣条、与磁盘和刮渣条相配合的磁辊、与磁辊相配合的螺旋输渣机构，在水槽内进水口与磁盘之间还设置有磁鼓，磁鼓为顺时针方向转动而磁盘为反时针方向转动；螺旋输渣机构位于磁鼓和磁盘之间；磁鼓上方设置有与磁鼓相配合刮渣的刮渣板；刮渣板与螺旋输渣机构相配合。

磁盘反时针转动，在磁盘下部的磁分离流道中流体流动方向与磁盘转动方向大体一致，即磁盘顺水流而转动，因此磁盘相对运动速度低，更有利于吸附流体中的磁性悬浮物尤其是磁性较弱的部分，磁性渣被吸附在盘面后不易再被冲刷而流失。

所述螺旋输渣机构包括螺旋输渣槽及置于螺旋输渣槽内的输渣螺旋。

最优的，所述刮渣板与磁鼓相配合的一端由非导磁材料制作，优选聚氨酯材料。

最优的，在磁盘和出水口之间设置有液位调节板，以保证在流量波动时磁鼓始终有一部分能浸没于流体中。

最优的，在磁鼓的左侧水槽底部设置扰流柱，有利于在水量波动情况下保证废水与磁鼓表面的接触机会。

最优的，在磁鼓左侧设置阻流板，阻流板以倒悬方式浸入液面，使磁鼓表面吸附的渣被带出液面时不因液面水力冲击而脱离磁鼓磁场吸附。

磁鼓所用磁铁为铁氧体或稀土永磁体。

上述磁鼓与刮渣板构成的初级磁分离，也可以用小磁盘和刮渣条的组合来替代，同样可实现螺旋输渣机构的共用，磁吸附面积更大，初级分离效果更好，只是结构稍显复杂且制作成本高。

工作原理：待处理的含有磁性悬浮物或磁性絮团的废水进入水槽，先经磁鼓磁力吸附分离磁性强的悬浮物，再经磁盘磁力吸附分离剩余的包括弱磁性悬浮物在内的磁性悬浮物，废水得以净化；吸附于磁鼓表面的磁性渣，即受磁吸力作用而聚集的磁性悬浮物或磁性絮团，随磁鼓顺时针转动被带出液面，经刮渣板刮离磁鼓表面，流动到螺旋输渣槽内；磁盘从水中吸附分离的磁性渣随磁盘反时针转动被带出液面进而被刮渣条刮入螺旋输渣槽中，或磁盘上的磁性渣经磁辊的磁吸力作用带出磁盘磁场作用区，再经与磁辊相配合刮渣的刮刀将磁性渣刮入螺旋输渣槽中；输渣螺旋将磁辊和磁盘所吸附分离出的渣输出。

本发明中，磁辊的设置以及刮刀卸渣采用ZL201310106894.8中所述的技术方案。

本发明针对进入磁盘机的悬浮物高浓度特点，在磁盘前端设置磁鼓，利用磁鼓的粗分离有效降低进入磁盘机的悬浮物浓度，使盘式磁分离出水水质更好；进一步的，磁鼓所吸附分离的磁性渣和磁盘所吸附分离的磁性渣经同一个螺旋输渣机构输出，无需增设磁鼓所吸渣的输送机构比如螺旋输渣机构或输渣泵，这在场地受限的情况下尤其有用，且对统一回收循环使用磁粉特别方便；两级分离的渣由同一螺旋输渣机构输出，也减少了设备成本降低了能耗。

本领域专业人员容易理解，在低流速下充分吸附分离磁性较弱的磁性颗粒以保证出水水质，所需的磁盘机磁吸附面积大、占地面积很小，这正是磁盘机结构优于磁鼓的地方，也是保证出水水质的必然选择。本发明在深度磁分离之前增加初级磁分离，效果并不等同于等量增加深度磁分离的磁力吸附面积。与现有盘式磁分离净化设备比较，本发明提供的两级精密磁力分离设备充分发挥了磁鼓的粗分离和磁盘机的高精度分离功能，出水水质好，设备紧凑，投资省，是用于高浓度废水磁分离净化的更理想的工艺设备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图１、本发明正剖视结构示意图。

图2、本发明俯剖视结构示意图。

图中1.进水口；2.阻流板；3. 扰流柱；4.磁鼓；5.刮渣板；6.螺旋输渣槽；7.输渣螺旋；8.磁辊；9.刮渣条；10.磁盘；11.机盖；12.水槽；13.液位调节板；14.出水口；15.机架；16.磁盘轴；17.磁分离流道；18.刮刀；19.出渣口。

具体实施方式

实施例

结合图1和图2所示，一种精密磁力分离设备，用于流体中磁性物的去除或分选，包括机盖11、机架15、水槽12、进水口1、出水口14、等间隔安装于磁盘轴16上的若干磁盘10、与磁盘10相配合刮渣的刮渣条9、与磁盘10和刮渣条9相配合的磁辊8、与磁辊8相配合的螺旋输渣机构，在水槽12内进水口1与磁盘10之间还设置有磁鼓4，磁鼓4为顺时针方向转动而磁盘10为反时针方向转动；磁盘10反时针转动，在磁盘10下部的磁分离流道17中流体流动方向与磁盘10转动方向大体一致，即磁盘10顺水流而转动，因此磁盘10相对运动速度低，更有利于吸附流体中的磁性悬浮物尤其是磁性较弱的部分，磁性渣被吸附在盘面后不易再被冲刷而流失。螺旋输渣机构位于磁鼓4和磁盘10之间；磁鼓4上方设置有与磁鼓4相配合刮渣的刮渣板5；刮渣板5与螺旋输渣机构相配合。螺旋输渣机构包括螺旋输渣槽6及置于螺旋输渣槽6内的输渣螺旋7。刮渣板5与磁鼓4相配合的一端由非导磁材料制作，本实施例优选聚氨酯材料。在磁盘10和出水口14之间设置有液位调节板13，以保证在流量波动时磁鼓始终有一部分能浸没于流体中。在磁鼓4的左侧水槽底部设置扰流柱3，有利于在水量波动情况下保证废水与磁鼓4表面的接触机会。在磁鼓4左侧设置阻流板2，阻流板2以倒悬方式浸入液面，使磁鼓4表面吸附的渣被带出液面时不因液面水力冲击而脱离磁鼓4磁场吸附。本实施例中磁鼓4所用磁铁为铁氧体或稀土永磁体。

上述磁鼓与刮渣板构成的初级磁分离，也可以用小磁盘和刮渣条的组合来替代，同样可实现螺旋输渣机构的共用，磁吸附面积更大，初级分离效果更好，只是结构稍显复杂且制作成本高。

处理过程：待处理的含有磁性悬浮物或磁性絮团的废水进入水槽12，先经磁鼓4磁力吸附分离磁性强的悬浮物，再经磁盘10磁力吸附分离剩余的包括弱磁性悬浮物在内的磁性悬浮物，废水得以净化；吸附于磁鼓4表面的磁性渣，即受磁吸力作用而聚集的磁性悬浮物或磁性絮团，随磁鼓4顺时针转动被带出液面，经刮渣板5刮离磁鼓4表面，流动到螺旋输渣槽6内；磁盘10从水中吸附分离的磁性渣随磁盘10反时针转动被带出液面进而被刮渣条9刮入螺旋输渣槽6中，或磁盘上的磁性渣经磁辊8的磁吸力作用带出磁盘10磁场作用区，再经与磁辊8相配合刮渣的刮刀18将磁性渣刮入螺旋输渣槽6中；输渣螺旋7将磁辊8和磁盘10所吸附分离出的渣从出渣口19输出。 

本发明中，磁辊8的设置以及卸渣采用ZL201310106894.8中所述的技术方案。

本发明重点提出了针对高浓度废水的一种共用一个螺旋输渣机构的两级精密磁力分离净化技术思路、技术方案及具体实施方式。本发明中所述磁鼓及磁盘组和相应的刮渣卸渣组件的具体制作，可以是现有的各种通行做法。该领域技术人员还可以在本发明所述技术思想、技术方案的基础上，在具体实施中加以变通，比如将磁鼓变换为小磁盘；而任何未有创造性的改进，均在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种精密磁力分离设备，用于流体中磁性物的去除或分选，包括机盖（11）、机架（15）、水槽（12）、进水口（1）、出水口（14）、等间隔安装于磁盘轴（16）上的若干磁盘（10）、与磁盘（10）相配合刮渣的刮渣条（9）、与磁盘（10）和刮渣条（9）相配合的磁辊（8）、与磁辊（8）相配合的螺旋输渣机构，其特征在于，在水槽（12）内进水口（1）与磁盘（10）之间还设置有磁鼓（4），磁鼓（4）为顺时针方向转动而磁盘（10）为反时针方向转动；螺旋输渣机构位于磁鼓（4）和磁盘（10）之间；磁鼓（4）上方设置有与磁鼓（4）相配合刮渣的刮渣板（5）；刮渣板（5）与螺旋输渣机构相配合。

2.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，所述螺旋输渣机构包括螺旋输渣槽（6）及置于螺旋输渣槽（6）内的输渣螺旋（7）。

3.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，所述刮渣板（5）与磁鼓（4）相配合的一端由非导磁材料制作，优选聚氨酯材料。

4.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，在磁盘（10）和出水口（14）之间设置有液位调节板（13）。

5.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，在磁鼓（4）左侧进水端设置有扰流柱（3）。

6.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，在磁鼓（4）左侧进水端设置有阻流板（2）。

7.根据权利要求１所述的一种精密磁力分离设备，其特征是，磁鼓（4）所用磁铁为铁氧体或稀土永磁体。