CN104402087A - 一种磁旋流过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁旋流过滤装置，用于过滤含油浊水，包括筒体，筒体自上而下依次为澄清水区、过滤区以及清水区，澄清水区中将浊水磁化后形成澄清水，过滤区将澄清水区中的澄清水过滤到清水区中。该过滤装置设置有涡流配水以及多孔磁化配水双层进水，不仅提高了磁化强度，增加了悬浮物颗粒的凝聚速度，而且通过离心力的作用，有效的缩短了沉淀时间，提高了净化效率。

Description

一种磁旋流过滤装置
技术领域
本发明涉及一种除油过滤装置，尤其涉及一种磁旋流过滤装置。
背景技术
旋流过滤装置作为一种常见的分离分级设备，其工作原理是离心沉降、过滤净化。当待分离的两相(或三相)混合液以一定压力从旋流过滤装置周边切向进入旋流过滤装置内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动，由于粗颗粒与细颗粒之间存在着粒度差(或密度差)，其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，部分粗颗粒(或重相)经旋流器底流口排出，从而达到分离分级的目的。而大部分细颗粒(或轻相)由溢流管排出，再通过过滤层从而达到净化的目的。
中国专利ZL201029517434.6公开了一种磁旋流澄清器，其是一种矩形钢结构组成设备，用于起分离待分离液体作用的旋流筒设置在设备中心，旋流筒中心连接溢流管，底部连接导泥斗，周圈连接斜板澄清区，该设备的工作过程为：浊水经加药通过磁絮凝器进入旋流沉淀区沉淀，沉淀后泥浆通过导泥斗排出，水通过溢流管经导流槽分配至斜板澄清区，澄清水上升到清水区，通过出水管排出供用户使用，沉降污泥至斜板区导泥斗排出。该设备不仅取代了单元化处理技术，还简化了处理流程，采用污泥回流絮凝技术，取消了污泥处理设施，减少占地约1/3，节约投资约1/3。
但是上述专利技术为无压沉淀，余压得不到利用；虽然采用旋流沉淀大的颗粒得到有效沉淀，但旋流区聚集的浮油和气体不能有效排出，影响沉淀效果；采用溢流管出水至斜板沉淀区，布水不均匀，留有死角，影响净化效果。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种磁旋流过滤装置，该过滤装置设置有涡流配水以及多孔磁化配水双层进水，不仅提高了磁化强度，增加了悬浮物颗粒的凝聚速度，而且通过离心力的作用，有效的缩短了沉淀时间，提高了净化效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种磁旋流过滤装置，用于过滤含油浊水，包括筒体，筒体自上而下依次为澄清水区、过滤区以及清水区，澄清水区中将浊水磁化后形成澄清水，过滤区将澄清水区中的澄清水过滤到清水区中。
作为本发明的进一步优化，筒体的内部设置有旋流筒，旋流筒的上端为内外双筒，双筒筒壁之间形成涡流配水槽，浊水进入到涡流配水槽中形成旋转的水流；旋流筒上端沿内筒筒壁上均匀设置有多个配水孔，相邻配水孔之间设置有用于磁化浊水的永磁块，涡流配水槽中形成的旋转水流通过配水孔时在永磁块的作用下磁化，磁化的浊水流入到旋流筒中在离心力的作用下水泥分离。
作为本发明的进一步优化，旋流筒的内部设置有中心溢流管，中心溢流管的顶端连接有布水器，布水器的顶部形成有空腔，该空腔为能够收集浮油的集油腔，布水器的外侧环设有多根布水管，进入旋流筒中的浊水进行水泥分离后，分离后的水和浮油沿中心溢流管进入到布水器，分离后的浮油进入到集油腔；分离后的水进入布水管。
作为本发明的进一步优化，旋流筒的上端设置在澄清水区，穿过过滤区延伸到清水区，旋流筒的下端为锥形的导泥斗，导泥斗的末端连接伸出筒体外部的排泥管，以将在旋流筒中分离的泥粒排出到筒体外部。
作为本发明的进一步优化，旋流筒的外筒上水平连接有进水管，以使浊水以切线方向从进水管进入到旋流筒；涡流配水槽外接有能够将油气排出到筒体外部的第一排管，涡流配水槽中产生的油气可通过第一排管排出到筒体外。
作为本发明的进一步优化，集油腔连接有能够将油气排出到筒体外部的第二排管，以将集油腔中的油气排出筒体外。
作为本发明的进一步优化，每根布水管上设置有多个布水帽，布水帽为从布水管上向下突出设置的突起。
作为本发明的进一步优化，过滤区包括设置在筒体内部的过滤单元以及设置在筒体外部的气水混合单元，其中过滤单元环设在旋流筒的外部，过滤单元自上而下依次为滤料拦截的上孔板、能截留浊水中细小颗粒悬浮物和胶体物的滤料层以及截留滤料层中的残留物的下孔板，气水混合单元包括气水混合器、水洗进水管、气洗进气管，以及气水分配管。
作为本发明的进一步优化，水洗进水管和气洗进气管均连接气水混合器，气水混合器连接筒体，气水分配管设置有多个，并且气水分配管深入到滤料层内部，气体通过气洗进气管引入到气水混合器，水通过水洗进水管引入到气水混合器，气水在气水混合器中混合后，通过连接筒体的气水分配管进入滤料层，以对滤料层中的滤料进行气水混合擦洗。
作为本发明的进一步优化，清水区的底部连接有清水出水管，经过过滤区过滤后的清水从清水区中的清水出水管流出到筒体外部。
本发明所具有的优势在于：
(1)本发明设置有涡流配水以及多孔磁化配水双层进水，不仅提高了磁化强度，增加了悬浮物颗粒的凝聚速度，而且通过离心力的作用，有效的缩短了沉淀时间，提高了净化效率；
(2)本发明中设置有布水器，布水器上增设有集油腔，以将水油分离。提高了净化效率；
(3)本发明中在对待过滤液体过滤时设置有气水混合器，通过气体与水的预混合，保证水气充分混合的时间和压力，使反洗更均匀；
(4)本发明中的滤料层可适用于装配各种滤料，适用范围广。
附图说明
图1是本发明中磁旋流过滤装置的结构示意图；
图2是图1中布水器及布水管的俯视图；
图3是图1中布水器及布水管的主视图；
图4是图1中涡流配水槽及配水孔的俯视图；
图5是图1中涡流配水槽及配水孔的主视图；
图6是图1中滤料层的俯视图；
图7是图1中过滤区的主视图。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
参见图1，如图所示，本发明为一种磁旋流过滤装置，用于过滤含油浊水，该磁旋流过滤装置包括筒体1，筒体1自上而下依次为澄清水区2、过滤区3以及清水区4，澄清水区2中将浊水磁化后形成澄清水，过滤区3将澄清水区2中的澄清水过滤到清水区4中。
继续参见图1，如图1所示，筒体1的内部设置有将浊水分离的旋流筒5，旋流筒5设置在澄清水区2内部，并穿过过滤区3直至清水区4，其中旋流筒5的顶部为内外双筒设置，旋流筒5的底部为锥形的导泥斗，导泥斗的末端连接伸出筒体1外部的排泥管10，以将在旋流筒5中分离的泥粒排出到筒体1外部。
参见图2-图3，如图所示，旋流筒5的上端设置为内外双筒，双筒之间形成有涡流配水槽7，涡流配水槽7外接有能够将油气排出到筒体1外部的第一排管9，旋流筒5的外筒上水平连接有进水管8，在旋流筒5上水平方向设置进水管8的原因在于，在旋流筒运转时，浊水以切线方向从进水管8进入到涡流配水槽7中，以形成涡流；旋流筒5上端沿内筒筒壁上均匀设置有多个配水孔29，该配水孔29优选为斜设在内筒筒壁上的倾斜孔，每相邻两个配水孔29之间设置有用于磁化液体的永磁块30，浊水从进水管8以切线方向进入到涡流配水槽7中形成旋转的水流，旋转水流通过配水孔29时在永磁块30的作用下磁化，磁化的浊水流入到旋流筒5中在离心力的作用下水泥分离；另外，在涡流配水槽7中产生的油气可通过第一排管9排出到筒体1外。通过涡流配水以及永磁块磁化旋流进水，实现了分层进水，提高了磁场强度，增加了悬浮物颗粒凝聚速度；通过分层进水，加大了旋转速度，产生较大的离心力；利用磁化效应通过离心力的作用，缩短沉淀时间，提高了净化效率。
参见图4以及图5，并结合图1，如图所示，旋流筒5的内部设置有中心溢流管6，中心溢流管6的顶端连接有布水器11，布水器11的顶部形成有空腔，该空腔为能够收集浮油的集油腔32，集油腔32连接有能够将油气排出到筒体1外部的第二排管14，该布水器11优选为圆台形，布水器11的外侧环设有多根布水管12，每根布水管12上设置有多个布水帽13，布水帽13为从布水管12上向下突出设置的突起，进入旋流筒5中的浊水进行水泥分离后，分离后的水和浮油沿中心溢流管6进入到布水器11，分离后的浮油进入到集油腔32，通过第二排管14将浮油排出到筒体1外部；分离后的水通过布水管12以及布水帽13喷洒向过滤区过滤；旋流筒5中分离后的泥粒通过旋流筒底部的排泥管排出到筒体1外。
进一步参见图6以及图7，如图所示，本发明中的过滤区3包括设置在筒体1内部的过滤单元以及设置在筒体1外部的气水混合单元，其中过滤单元环设在旋流筒5的外部，过滤单元自上而下依次为上孔板33、滤料层34以及下孔板35，所述上孔板33为滤料拦截孔板；滤料层34是由不同滤料、等级分层组成，能截留浊水中细小颗粒悬浮物和胶体物，该滤床可适用于装配各种滤料；下孔板35包括支撑架、下孔板和不锈钢丝滤网，下孔板35能支撑和截留滤料层34中的残留物，将澄清水通过滤料层34经下孔板35渗入到清水区4。气水混合单元包括气水混合器23、水洗进水管21、气洗进气管22，以及气水分配管24，其中，水洗进水管21和气洗进气管22均连接气水混合器23，气水混合器23连接筒体1，而气水分配管24设置有多个，并且气水分配管24深入到滤料层34内部，气体通过气洗进气管22引入到气水混合器23，水通过水洗进水管21引入到气水混合器23，气水在气水混合器23中混合后，通过连接筒体1的气水分配管24进入滤料层34，以对滤料层34中的滤料进行气水混合擦洗、疏松、扰动。气水混合器的设置，实现了气水的预混合，保证了水气充分混合的时间和压力，使清洗更加均匀，同时，在本发明中还可直接单独进行水洗或者气水，单独进行时，只需将另一种洗涤方式关闭即可。
清水区4的底部连接有清水出水管17，经过过滤区3过滤后的清水从清水区中的清水出水管17流出到筒体1外部。
继续参见图1，过滤区3的外部还设置有反洗进水管18，反洗进水管18连接清水出水管17，水从反洗进水管18经清水出水管17进入到清水区4，对滤料层34进行反洗后，反洗水溢流到澄清水区2中设置的三角排水堰15，三角排水堰15连接设置在澄清水区2外部的反洗排水管16，反洗水通过反洗排水管16排出筒体1外。
本发明中的筒体1的底部还设置有泄空管20，以将筒体1内的残留物卸出；筒体1的一侧还设置有供人进行检修的检入孔28；筒体1的顶部还设置有排气阀27。
这里，本发明的磁旋流过滤装置是一种圆柱体承压型设备，内部过滤区的滤料可以是纤维球或改性纤维球，或可根据效果采用其它便于实施的滤料；导泥斗可以是圆台形、锥形或者其它能实现的任何形状；配水孔可以是椭圆形或矩形或其它能实现的任何结构；布水管可接布水帽，也可为多孔形管，孔型可以是圆形、椭圆形或者其它能实现的任何形状；孔型布置可以是交错布置或者其它可实现的布置形式。
具体操作时，废水通过进水管8流入涡流配水槽7，通过涡流配水孔29流入旋流筒5加速旋转，产生较大离心力，在离心力和重力的共同作用下，比重大的颗粒，受重力的作用迅速沉降于导泥斗，通过排泥管10排出；比重轻的细颗粒随水流经中心溢流管6流入布水器11，分布至各布水管12，通过布水帽13均匀的喷向滤料层，通过滤料层34渗入到清水区4，清水经清水出水管17排出，供用户使用；滤料层34截留渣质污物需要进行反洗，气水经气水混合器23混合后通过气水分配管24、25通向滤料层，对滤料进行气水混合擦洗，反洗水再经反洗进水管18通过清水出水管17进入滤料层清洗滤料，反洗水溢流入三角排水堰15通过反洗排水管16排出。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种磁旋流过滤装置，用于过滤含油浊水，其特征在于，包括筒体(1)，筒体(1)自上而下依次为澄清水区(2)、过滤区(3)以及清水区(4)，澄清水区(2)中将浊水磁化后形成澄清水，过滤区(3)将澄清水区(2)中的澄清水过滤到清水区(4)中。
2.根据权利要求1所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，筒体(1)的内部设置有旋流筒(5)，旋流筒(5)的上端为内外双筒，双筒筒壁之间形成涡流配水槽(7)，浊水进入到涡流配水槽(7)中形成旋转的水流；旋流筒(5)上端沿内筒筒壁上均匀设置有多个配水孔(29)，相邻配水孔(29)之间设置有用于磁化浊水的永磁块(30)，涡流配水槽中形成的旋转水流通过配水孔时在永磁块的作用下磁化，磁化的浊水流入到旋流筒(5)中在离心力的作用下水泥分离。
3.根据权利要求2所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，旋流筒(5)的内部设置有中心溢流管(6)，中心溢流管(6)的顶端连接有布水器(11)，布水器(11)的顶部形成有空腔，该空腔为能够收集浮油的集油腔(32)，布水器(11)的外侧环设有多根布水管(12)，进入旋流筒(5)中的浊水进行水泥分离后，分离后的水和浮油沿中心溢流管(6)进入到布水器(11)，分离后的浮油进入到集油腔(32)；分离后的水进入布水管(12)。
4.根据权利要求2或3所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，旋流筒(5)的上端设置在澄清水区(2)，穿过过滤区(3)延伸到清水区(4)，旋流筒(5)的下端为锥形的导泥斗，导泥斗的末端连接伸出筒体(1)外部的排泥管(10)，以将在旋流筒(5)中分离的泥粒排出到筒体(1)外部。
5.根据权利要求2所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，旋流筒(5)的外筒上水平连接有进水管(8)，以使浊水以切线方向从进水管进入到旋流筒；涡流配水槽(7)外接有能够将油气排出到筒体(1)外部的第一排管(9)，涡流配水槽(7)中产生的油气可通过第一排管(9)排出到筒体(1)外。
6.根据权利要求3所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，集油腔(32)连接有能够将油气排出到筒体(1)外部的第二排管(14)，以将集油腔(32)中的油气排出筒体(1)外。
7.根据权利要求3所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，每根布水管(12)上设置有多个布水帽(13)，布水帽(13)为从布水管(12)上向下突出设置的突起。
8.根据权利要求1所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，过滤区(3)包括设置在筒体(1)内部的过滤单元以及设置在筒体(1)外部的气水混合单元，其中过滤单元环设在旋流筒(5)的外部，过滤单元自上而下依次为滤料拦截的上孔板(33)、能截留浊水中细小颗粒悬浮物和胶体物的滤料层(34)以及截留滤料层(34)中的残留物的下孔板(35)，气水混合单元包括气水混合器(23)、水洗进水管(21)、气洗进气管(22)，以及气水分配管(24)。
9.根据权利要求8所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，水洗进水管(21)和气洗进气管(22)均连接气水混合器(23)，气水混合器(23)连接筒体(1)，气水分配管(24)设置有多个，并且气水分配管(24)深入到滤料层(34)内部，气体通过气洗进气管(22)引入到气水混合器(23)，水通过水洗进水管(21)引入到气水混合器(23)，气水在气水混合器(23)中混合后，通过连接筒体(1)的气水分配管(24)进入滤料层(34)，以对滤料层(34)中的滤料进行气水混合擦洗。
10.根据权利要求1所述的磁旋流过滤装置，其特征在于，清水区(4)的底部连接有清水出水管(17)，经过过滤区(3)过滤后的清水从清水区中的清水出水管(17)流出到筒体(1)外部。
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