CN107311275A - 一种磁与污泥水的永磁分离装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁与污泥水的永磁分离装置及处理方法，包括本体、滚筒及驱动装置、磁辊、刮刷板及转动轴、喷头及管道和导流槽，所述滚筒置于本体中，在驱动装置驱动下绕轴转动；磁辊置于滚筒内部，距滚筒内壁一定距离，固定不动；磁辊分为强磁收集区、渐变弱磁收集区和无磁分离区；刮刷板设置在磁污泥水进口上端，一端紧密贴合在滚筒边缘，另一端位于导流槽上方；所述的刮刷板为可通过转动轴来调整刮刷角度的刮刷板；喷头设在刮刷板与滚筒边缘刮渣处的正上方；所述滚筒及驱动装置、磁辊、转动轴、喷头和导流槽均固定在本体上。采用本发明装置进行处理，能有效刮除滚筒上的磁种，提高磁种回收效率，以及减缓部件的磨损，延长设备使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理环保技术领域，具体为一种磁与污泥水的永磁分离装置及处理方法。
背景技术
磁分离技术作为一门新兴技术已广泛用于电镀废水、含酚废水、湖泊水、食品发酵废水、市政污水、钢铁废水、厨房污水、屠宰废水、石油采出水等水处理工程。近年来，磁分离技术也取得了一定的研究成果。利用磁分离技术处理污水，其前提是污水中的颗粒需具有一定的磁性，对于非磁性或弱磁性污染物污水，一般通过投加磁种，利用非磁性物质(包括无机污泥、有机污泥、活性污泥、混凝剂、助凝剂等至少1种)与磁种结合在一起，然后单独利用磁加载技术沉降，联合磁分离技术分离净化污水或废水。这类技术被人们称为“磁加载磁分离”技术。但应用这种技术就必须考虑磁种的分离/回收，现有磁加载污泥水的分离装置中存在如下问题：(1)传统的滚轴磁性吸附盘为筒体全盘磁吸附，全盘磁性吸附力大，且被吸附的磁种随磁辊转动到空气中后水分减少，会更牢固地吸附在磁辊上，磁种难以被刮下，磁收集效率低，从而降低了设备的再次吸附效率；(2)卸渣部件安装在出水口，因为磁种积聚或其他原因，磁种会再次落入泥水中，随泥排走，降低磁种回收效率，造成浪费；(3)磁性磨损且非永久：1)传统的装置由于原泥污水中泥沙杂质容易沉积堵塞，对筒体吸盘、槽体表面形成磨损；2)牢固吸附在磁辊上的磁种增加了刮板与筒体间的磨损；1)和2)共同造成了磁性不永久、设备磨损，分选指标差，磁吸力逐渐减少，严重影响设备寿命和磁泥分离的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种磁加载污泥水的永磁分离装置及处理方法，具体技术如下方案：
一种磁与污泥水的永磁分离装置，包括本体、滚筒及驱动装置、磁辊、刮刷板及转动轴、喷头及管道和导流槽，其特征在于：所述滚筒置于本体中，在驱动装置驱动下绕轴转动；磁辊置于滚筒内部，距滚筒内壁一定距离，固定不动；磁辊分为强磁收集区、渐变弱磁收集区和无磁分离区；刮刷板设置在磁污泥水进口上端，一端紧密贴合在滚筒边缘，另一端位于导流槽上方；所述的刮刷板为可通过转动轴来调整刮刷角度的刮刷板；喷头设在刮刷板与滚筒边缘刮渣处的正上方；所述滚筒及驱动装置、磁辊、转动轴、喷头和导流槽均固定在本体上。
所述强磁收集区中心对称布置在磁辊的下方，强磁收集区范围弧度为π/3～π，强磁收集区两端略高于水面；所述渐变弱磁区在强磁收集区和无磁分离区之间，渐变弱磁区的磁场强度自强磁收集区到无磁分离区是渐渐变弱的，渐变弱磁区范围弧度π/2～5/6π，范围大于无磁分离区1％～30％。
所述刮刷板与滚筒边缘的贴合线满覆在滚筒轴向线上，位于无磁分离区范围内，沿滚筒边缘切线方向而下。
所述本体一端设进口，另一端设出口，在进口、出口之间是磁泥水流通通道。
所述流通通道包括进磁与污泥水槽、与滚筒同心圆布局的圆弧形通道和出泥水槽，所述流通通道内的磁泥水面在强磁区水平线以下。
一种磁与污泥水的永磁分离装置的处理方法，采用以上报述的磁与污泥水的永磁分离装置，对经过剪切机或其他方式破碎后的磁与污泥水进行处理，具体步骤如下：
(1)磁与污泥水分离：磁加载污泥水经过破碎后，磁种与污泥分离，分离后的磁种随污泥水一起从进口进入流通通道，磁种在圆弧形通道内流动时被强磁收集区的强磁力吸附，污泥则因无磁性而随水流继续流动进入泥水槽后排出；
(2)磁收集：磁种被磁力吸附在导磁的滚筒上，磁种随着滚筒的转动，从强磁收集区被转动到渐变弱磁收集区；同时进入强磁收集区的滚筒继续磁力吸附磁泥水中的磁种，如此往复进行磁种收集；
(3)磁分离：滚筒继续转动到无磁分离区，此时滚筒将不带磁，磁种极易被设置在此处的刮刷板截留刮下，完成磁种与滚筒的分离；
(4)磁回收：未经处理的原水通过管道与喷头连接，对截留在刮刷板上的磁种进行冲洗，磁种随着冲洗水从导流槽流下并进入收集槽，根据工艺需要将收集槽内的磁种水再次加入原水处理的某个工段，完成磁回收利用及水处理。
附图说明
图1是本发明磁与污泥水的永磁分离装置结构示意图。
图中：1-本体，2-进口，3-磁泥水流通通道，3.1-磁污泥水槽，3.2-圆弧形通道，3.3-出泥水槽，4-出口，5-固定轴，6-驱动轴，7-磁辊，8-强磁收集区，9-渐变弱磁区，10-无磁分离区，11-滚筒，12-刮刷板，13-转动轴，14-导流槽，15-喷头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种磁与污泥水的永磁分离装置及处理方法作进一步描述：
如图1，一种磁与污泥水的永磁分离装置，包括本体(1)、滚筒(11)及驱动装置、磁辊(7)、刮刷板(12)及转动轴(13)、喷头(15)及管道和导流槽(14)。经过剪切机破碎后的磁与污泥水从本体(1)一端的进口(2)进入流通通道(3)，首先在磁污泥水槽(3.1)缓冲，避免水流对滚筒(11)的直接冲刷。然后溢流入圆弧形通道(3.2)，在圆弧形通道(3.2)内磁泥水与滚筒(11)接触，且因圆弧形通道(3.2)与滚筒(11)的同心圆布局，增加了磁泥水与滚筒(11)的接触面积和接触时间。
滚筒(11)通过驱动轴(6)架设在本体(1)上，在驱动装置下绕驱动轴(6)转动。滚筒(11)内部是固定在固定轴(5)上的磁辊(7)，磁辊(7)距滚筒(11)内壁一定距离，固定不动，为滚筒(11)提供磁吸附力。磁辊(7)分为强磁收集区(8)、渐变弱磁收集区(9)和无磁分离区(10)。强磁收集区(8)弧度7/9π，中心对称布置在磁辊(7)的下方，并使流通通道(3.2)内的磁泥水面在强磁收集区(8)水平线以下，避免水面的剪切力将吸附在滚筒(11)上的磁种冲落。渐变弱磁区(9)在强磁收集区(8)和无磁分离区(10)之间，磁场由强磁收集区(8)至无磁分离区(10)渐渐变弱，使吸附在滚筒(11)上的磁种能在渐变磁场的作用下从强磁收集区(8)过渡到无磁分离区(10)；渐变弱磁区(9)弧度2/3π，范围大于无磁分离区(10)20％，使吸附在滚筒(11)上的磁种能顺利通过滚筒(11)顶部。
此时，转动到圆弧形通道(3.2)内的A(为便于描述，设此时滚筒(11)上刚接触圆弧形通道(3.2)水面的线为A)已被强磁收集区(8)提供强磁力，可强力吸附磁泥水中的磁种，污泥则因无磁性而继续流动进入泥水槽(3.3)后排出。因为磁辊(7)为滚筒(11)提供渐变的磁场，所以当A绕轴继续转动时，吸附在A上的磁种也随之转动，而不积聚在强磁收集区(8)。当A转动到无磁分离区(10)时，A已无磁吸附力，吸附在A上的磁种失去磁吸附力后有脱落的趋势。
在磁污泥水进口(2)上端设置刮刷板(12)，刮刷板(12)一端通过一可调整刮刷板(12)整体转动的转动轴(13)紧密贴合在滚筒(11)边缘，与滚筒(11)边缘的贴合线(为便于描述，设此贴合线为B)位于无磁分离区(10)范围内，满覆在滚筒(11)轴向线上；另一端位于导流槽(14)上方。刮刷板(12)沿滚筒(11)边缘切线方向而下，减少刮刷板(12)对滚筒(11)转动的阻滞作用，节省能耗。
当A转动到与B重合时，在刮刷板(12)的作用下将磁种从滚筒(11)上刮落。与此同时，设在刮刷板(12)与滚筒(11)边缘刮渣处(即B)的正上方的喷头(15)，通过管道引来未经处理的原水冲洗B，不仅使B处的磁种再次湿润易于脱离滚筒(11)，且冲洗作用加大磁种脱离力度。通过刮刷板(12)和喷头(15)喷出水的共同作用，极易将磁种刮除干净，避免了刮刷板(12)与滚筒(11)之间的磨损，且增加回收效率。
被刮落的磁种随冲洗水流进设置在刮刷板(12)另一端正下方的导流槽(14)内，再通过导流槽(14)流进收集槽(图中未示出)完成磁种的分离和收集。根据工艺需要将收集槽内的磁种水再次加入原水处理的某个工段，完成磁回收利用。采用未经处理的原水做冲洗水，不改变原水水质，不增加处理工艺处理负荷，且比使用其他水源更节能环保。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种磁与污泥水的永磁分离装置，包括本体、滚筒及驱动装置、磁辊、刮刷板及转动轴、喷头及管道和导流槽，其特征在于：所述滚筒置于本体中，在驱动装置驱动下绕轴转动；磁辊置于滚筒内部，距滚筒内壁一定距离，固定不动；磁辊分为强磁收集区、渐变弱磁收集区和无磁分离区；刮刷板设置在磁污泥水进口上端，一端紧密贴合在滚筒边缘，另一端位于导流槽上方；所述的刮刷板为可通过转动轴来调整刮刷角度的刮刷板；喷头设在刮刷板与滚筒边缘刮渣处的正上方；所述滚筒及驱动装置、磁辊、转动轴、喷头和导流槽均固定在本体上。
2.根据权利要求1所述的一种磁与污泥水的永磁分离装置，其特征在于：所述强磁收集区中心对称布置在磁辊的下方，强磁收集区范围弧度为π/3～π，强磁收集区两端略高于水面；所述渐变弱磁区在强磁收集区和无磁分离区之间，渐变弱磁区的磁场强度自强磁收集区到无磁分离区是渐渐变弱的，渐变弱磁区范围弧度π/2～5/6π，范围大于无磁分离区1％～30％。
3.根据权利要求1所述的一种磁与污泥水的永磁分离装置，其特征在于：所述刮刷板与滚筒边缘的贴合线满覆在滚筒轴向线上，位于无磁分离区范围内，沿滚筒边缘切线方向而下。
4.根据权利要求1所述的一种磁与污泥水的永磁分离装置，其特征在于：所述本体一端设进口，另一端设出口，在进口、出口之间是磁泥水流通通道。
5.根据权利要求4所述的一种磁与污泥水的永磁分离装置，其特征在于：所述流通通道包括进磁与污泥水槽、与滚筒同心圆布局的圆弧形通道和出泥水槽，所述流通通道内的磁泥水面在强磁区水平线以下。
6.一种磁与污泥水的永磁分离装置的处理方法，其特征在于：采用权利要求1～5所述的一种磁与污泥水的永磁分离装置，对经过剪切机或其他方式破碎后的磁与污泥水进行处理，具体步骤如下：
(1)磁与污泥水分离：磁加载污泥水经过破碎后，磁种与污泥分离，分离后的磁种随污泥水一起从进口进入流通通道，磁种在圆弧形通道内流动时被强磁收集区的强磁力吸附，污泥则因无磁性而随水流继续流动进入泥水槽后排出；
(2)磁收集：磁种被磁力吸附在导磁的滚筒上，磁种随着滚筒的转动，从强磁收集区被转动到渐变弱磁收集区；同时进入强磁收集区的滚筒继续磁力吸附磁泥水中的磁种，如此往复进行磁种收集；
(3)磁分离：滚筒继续转动到无磁分离区，此时滚筒将不带磁，磁种极易被设置在此处的刮刷板截留刮下，完成磁种与滚筒的分离；
(4)磁回收：未经处理的原水通过管道与喷头连接，对截留在刮刷板上的磁种进行冲洗，磁种随着冲洗水从导流槽流下并进入收集槽，根据工艺需要将收集槽内的磁种水再次加入原水处理的某个工段，完成磁回收利用及水处理。
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