CN110282812A - 污水磁聚净化絮团快速沉降净水机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，属于水处理设备技术领域。该净水机包括内筒、稳流筒、外筒、旋转磁系、磁系旋转驱动装置、污水进入管、环形进水管、分水管、沉降锥、污泥絮团排出管及溢流槽；内筒和稳流筒之间的环形空间构成磁力快速沉降区A，稳流筒与外筒之间的环形空间构成上升稳流斜板沉降区C，沉降锥通过连接法兰固连在外筒的下部，沉降锥的区域构成自重沉降区B；溢流槽焊接在外筒的上部外周，溢流槽构成净水溢流区D。本发明采用磁力快速沉降及重力自由沉降、稳流过滤沉降板沉降三种方法叠加在同一装置上，使污水净化效率较大提高，净化效果十分显著，结构紧凑占地面积小，环保节能，尤其对低浓度微细粒污泥污染很难处理的水质本设备具有突出优点。
Description
技术领域：
本发明属于污水处理设备技术领域，涉及一种适用于磁聚絮凝污水处理工艺中水体澄清阶段的磁力富集加速絮团沉降的净化处理，特别涉及一种污水磁聚净化絮团快速沉降净水机。
背景技术：
在污水处理工艺中，为了加快污水处理的反应速率和减少占地面积，通常采用磁聚絮凝污水处理工艺。在物理方法处理污水工艺中，磁絮凝也就是向污水中加载磁种，使污泥絮团的重量有所增加，进而加快污水絮团在沉降池中自行沉降的速度。但这种沉降速度还是比较慢，占地面积很大，这种沉降方法更不适应低浓度微细粒接种污泥的沉降。因此需要开发一种在重力场沉降环境下再累加磁力场加速磁性絮团沉降的污水处理设备。
发明内容：
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种污水磁聚净化絮团快速沉降净水机。本发明在重力场自行沉降的基础上，累加磁力场的作用使磁聚絮团在污水中加速沉降，提高污水处理效率，减少污水处理的占地面积，特别是针对低浓度微细粒的接种污水可大幅提高絮团沉降速率，提高污水处理能力和污水净化质量。
本发明装置采用磁聚絮凝污水处理工艺，将加磁后污水絮团在重力场和磁力场的双重作用下，加速污水磁聚絮团沉降速度和沉降质量来提高污水处理能力，减少污水处理占地面积。该装置包括由磁力场和重力场双重作用以后以磁力场为主的磁力快速沉降区A、自重沉降区B、上升稳流斜板沉降区C及净水溢流区D。
本发明提供的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机包括内筒6.01、稳流筒6.02、外筒6.03、旋转磁系5、磁系旋转驱动装置、污水进入管4.01、环形进水管4.02、分水管4.07、沉降锥8.04、机架8.05、污泥絮团排出管9及溢流槽6.04。
内筒6.01和稳流筒6.02之间的环形空间构成磁力快速沉降区A，在磁力快速沉降区A内的径向方向均布8块结构相同的分离隔板6.10，8块结构相同的分离隔板6.10将磁力沉降区A分成8个等分沉降区，分离隔板6.10的高度为内筒6.01与稳流筒6.02之间间隙的1/3，分离隔板6.10焊接在内筒6.01的外壁上。
内筒6.01与稳流筒6.02的顶部用连接板6.15焊接在一起，上连接板6.15上设有16个分流管入管孔6.16，内筒6.01及稳流筒6.02的下部由连接板块6.08连接在一起；稳流筒6.02及外筒6.03之间的环形空间构成稳流过滤沉降区C，在稳流过滤沉降区C内设有多个结构相同的沉降斜板6.11，多个结构相同的沉降斜板6.11焊接在稳流筒6.02及外筒6.03之间。
磁系旋转驱动装置包括立式变频电机1、平行轴斜齿轮减速机2、传动轴3及减速机座盖4，立式变频电机1通过平行轴斜齿轮减速机2连接传动轴3，平行轴斜齿轮减速机2固定在减速机座盖4上，减速机座盖4固连在上连接板6.15上。
污水进入管4.01及环形进水管4.02焊接在减速机座盖4内，环形进水管4.02与污水进入管4.01连通，环形连接板4.05焊接在环形进水管4.02上，16个结构相同的分水管4.07焊接在环形连接板4.05上，16个结构相同的分水管4.07与环形进水管4.02连通；16个结构相同的分水管4.07通过连接板6.15上设有16个分流管入管孔6.16分别向磁力沉降区A中的8个等分沉降区供给污水。
旋转磁系5设置在内筒6.01筒内，旋转磁系5包括磁筒5.01、磁轭5.03、永磁磁铁5.04、轮毂5.05及辐板5.06；永磁磁铁5.04胶结在磁轭5.03上，磁轭5.03固定在磁筒5.01上，旋转磁系5通过胀紧套7.01固定在传动轴3上，传动轴3安装在滑动轴承座7.03上，滑动轴承座7.03固定在内筒底板6.07的中部，内筒底板6.07为内筒6.01下部的径向连接板。
沉降锥8.04通过连接法兰8.01固连在外筒6.03的下部，沉降锥8.04下部出口处设有污泥絮团排出管9，机架8.05焊接在沉降椎体8.04上，沉降锥8.04的区域构成自重沉降区B。
溢流槽6.04焊接在外筒6.03的上部外周，溢流槽6.04构成净水溢流区D，净水溢流区D与上升稳流斜板沉降区C连通，溢流槽6.04底部的底板与水平面成一定的夹角，便于净水流向设置在底板上的清水流出管6.06，外筒6.03上沿做成锯齿状作为锯齿形溢流堰6.12，用于增加溢流堰的长度，使溢流的水流更加平稳。
自然沉降区B与磁力快速沉降区A连通，上升稳流斜板沉降区C与自重沉降区B连通，净水溢流区D与上升稳流斜板沉降区C连通。
本发明的净化原理是：当污水流经磁力快速沉降区A时受到旋转磁系的吸引力，污水中的磁性絮团被吸附在内筒6.01的外壁上，并随着磁铁的转动而作周向移动，当磁性絮团移动到磁力快速沉降区A内的分离隔板6.10时受到分离隔板的阻碍，而要跳过分离隔板6.10，分离隔板有一定的高度，磁性絮团在隔板前堆积，随着磁性絮团堆积的越来越高，絮团与磁块之间的吸引力逐渐减小；另一方面由于磁块在磁筒表面是沿螺旋线布置，在磁系的同一水平高度内一周只布置一块磁块，当永磁磁块5.04跟随主轴沿圆周方向转动时内筒6.01和其上面的分离隔板6.10是固定不动的，当磁块经过分离隔板6.10后，吸引磁性絮团的磁块逐渐远离，作用在磁性絮团的磁场强度急剧减小，磁性絮团受到的磁力迅速减弱，在重力场的作用下磁性絮团向下坠落，随后又被螺旋线上下部的磁块吸住，磁性絮团又跟随磁块沿磁筒作周向运动。上述过程周而复始，使磁性絮团落入自然沉降区B。
污物磁性絮团在自重沉降区B内自重沉降到锥底堆积到一定高度时可通过污泥絮团排出管9排入到下一工序，其排出速度可由其上的阀门控制，自重沉降后的大部分污水由自重沉降区B上升到上升稳流斜板沉降区C；在上升稳流斜板沉降区C内污水得到更进一步过滤净化，水流上升至净水溢流区D。
本发明由于采用了磁力快速沉降、重力自由沉降及上升稳流斜板沉降三种方法叠加在同一装置上，使污水净化效率较大提高，净化效果十分显著，结构紧凑占地面积小，环保节能，尤其对低浓度微细粒污泥污染很难处理的水质本设备具有突出优点。
附图说明：
图1为本发明污水磁聚净化絮团快速沉降净水机的结构示意图；
图2为本发明中的减速机座盖结构示意图；
图3为图2中的局部a的放大结构示意图；
图4为本发明中的旋转磁系结构示意图；
图5为图4的俯视结构示意图；
图6为本发明中的沉降筒总成结构示意图；
图7为图6的俯视结构示意图；
图8为图6的立体结构示意图；
图9为本发明中的下轴承总成结构示意图；
图10为本发明中的沉降锥总成结构示意图。
图中：1：立式变频电机；2：平行轴斜齿轮减速机；3：传动轴；4：减速机座盖；4.01：污水进入管；4.02：环形进水管，4.03：第一止口，4.04：第二止口，4.05：环形连接板，4.06：环形密封垫，4.07：分水管，4.08：第一连接螺栓组；5：旋转磁系；5.01：磁筒；5.02：第一螺钉组；5.03：磁轭；5.04：永磁磁铁；5.05：轮毂；5.06：辐板；6：沉降筒总成；6.01：内筒；6.02：稳流筒；6.03：外筒；6.04：溢流槽；6.05：清水流出管；6.06：下轴承固定螺钉组；6.07：内筒底板；6.08：连接板块；6.09：第二连接螺栓组；6.10：分离隔板；6.11：沉降斜板；6.12：锯齿形溢流堰，6.13：第一螺栓孔；6.14：第三止口；6.15：上连接板；6.16：分流管入管孔；6.17：加强筋板；7：下轴承总成；7.01：胀紧套；7.02：自润滑轴套；7.03：滑动轴承座；7.04：O型密封圈；7.05：第二螺钉组；8：沉降锥总成；8.01：连接法兰；8.02：密封垫；8.03：第二螺栓孔；8.04：沉降锥；8.05：机架；8.06：第三连接螺栓组；9：污泥絮团排出管；9.01：清洗接头；A：磁力快速沉降区；B：自重沉降区；C：上升稳流斜板沉降区；D：净水溢流区。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步描述：
本发明提供的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，见图1所示，包括立式变频电机1、平行轴斜齿轮减速机2、传动轴3、减速机座盖4、旋转磁系5、沉降筒总成6、下轴承总成7、沉降锥总成8及污泥絮团排出管9，构成磁力快速沉降区A、自重沉降区B、上升稳流斜板沉降区C及净水溢流区D。本发明有关技术参数：磁场感应强度170～400mT(毫特斯拉)，磁种粒度为0～1mm，沉降筒直径/沉降筒高＝1，磁场强度/磁沉降区宽度＝5.67～13.3，稳流沉降区断面面积/磁力沉降区断面积＝3.64，磁力沉降高度/自重沉降高度＝1.5，磁系螺旋升角16.96°。
内筒6.01和稳流筒6.02之间的环形空间构成磁力快速沉降区A，在内筒筒内设有旋转磁系5，由立式变频电机1，平行轴减速机2及传动轴3带动旋转。
旋转磁系5见图4及图5所示，旋转磁系5包括导磁钢材焊接而成的磁筒5.01、磁轭5.03、永磁磁铁5.04、轮毂5.05及辐板5.06；永磁磁铁5.04用高强度胶胶结在磁轭5.03上，磁轭5.03通过第一螺钉组5.02拧固在磁筒5.01上，永磁磁铁5.04以螺旋角16.96°固定排列在磁筒5.01的外壁上；旋转磁系5通过胀紧套7.01固定在传动轴3上。
重力沉降区B(见图10所示)：包括连接法兰8.01、沉降锥8.04、机架8.05及污泥絮团排出管9，连接法兰与沉降锥焊接成整体。
上升稳流斜板沉降区C，在稳流筒6.02及外筒6.03之间空间为上升稳流斜板沉降区C，在上升稳流斜板沉降区C内设有多个结构相同的沉降斜板6.11，其倾斜度为72°，焊接在稳流筒及外筒之间，上升稳流斜板沉降区C的过流面积为磁力快速沉降区A的3.64倍，因而上升水流速度较为平稳，同时有沉降板的沉降作用，在上升稳流斜板沉降区C内污水得到更进一步过滤净化，水流上升至净水溢流区D。
减速机座盖4如图2所示，污水进入管4.01及环形进水管4.02焊接在减速机座盖4内，减速机座盖4上设有与减速机2对接的第一止口4.03，减速机座盖4上设有与沉降筒总成6对接的第二止口4.04，环形连接板4.05焊接在环形进水管4.02上，分水管4.07焊接在环形进水管4.02上，分水管共有16个，分别向8个沉降区供给污水，减速机座盖4通过第一连接螺栓组4.08与沉降筒总成6中的上连接板6.15固连。
减速机座盖4的关键参数：分水管4.07共有16个，其过流面积总和要小于进水管4.05的过流面积，关键要点是与沉降筒对接后要保证压紧环形密封垫4.06不能有液体漏出。环形密封垫4.06套装在16个分水管4.07上，环形密封垫4.06位于环形连接板4.05与上连接板6.15之间，起密封作用。
沉降筒总成6见图6、图7、图8所示。沉降筒总成6是用非导磁材料不锈钢焊接而成，包括内筒6.01、稳流筒6.02、外筒6.03及溢流槽6.04；内筒及稳流筒的顶部用上连接板6.15焊接在一起，内筒6.01与稳流筒6.02的下部由连接板块6.08连接在一起，稳流筒6.02与外筒6.03通过沉降斜板6.11焊接在一起，溢流槽6.04焊接在外筒6.03的外壁上。在上连接板6.15上设有第三止口6.14，与减速机座盖4上的第二止口4.04配接，通过第一连接螺栓组4.08及第一螺钉孔6.13使减速机座盖4与沉降筒总成5中的上连接板6.15固连，在上连接板6.15上设有16个分流管入管孔6.16，分流管4.07通向磁力快速沉降区A。
在磁力快速沉降区A内焊有8个分离隔板6.10，将磁力快速沉降区A分成8个等分沉降区，分离隔板6.10是焊在内筒6.01的外壁上，其隔板的高度是内筒与稳流筒之间间隙的2/3。在稳流筒6.02与外筒6.03中间的C区内焊有沉降斜板6.11，沉降斜板与地平面倾斜72°。溢流槽的底板与水平面的夹角为2°，便于溢流清水流向清水流出管6.05。
下轴承总成7见图9所示。下轴承总成是防止旋转磁系在转动过程中产生径向摆动，采用自润滑的滑动支座，作为传动中的活动支点。包括自润滑轴套7.02、滑动轴承座7.03、O型密封圈7.04及第二螺钉组7.05。滑动轴承座7.03通过下轴承固定螺钉组6.06固定在内筒底板6.07的中部；O型密封圈7.04装在滑动轴承座7.03上的密封沟槽内，通过第二螺钉组7.05压紧，防止外部液体进入磁筒5.01内。
沉降锥总成8见图10所示。沉降锥总成8包括沉降锥8.04、机架8.05、污泥絮团排出管9、连接法兰8.01、密封垫8.02、用于与沉降筒总成6连接的第二螺栓孔8.03及第二连接螺栓组6.09。连接法兰与沉降锥焊接成整体，顶锥角为60°～90°，污泥絮团排出管9通过第三连接螺栓组8.06设置在沉降锥8.04的下部出口处；机架8.05焊接在沉降椎8.04上。沉降筒总成6通过第二连接螺栓组6.09与沉降锥总成8连接在一起，为防止内部液体泄露，中间装有密封垫8.02。沉降锥8.04锥度为60°～90°，其所用材质均为不锈钢；污泥絮团排出管9包括连接弯头及阀门构成，在弯头上设有清洗接头9.01，阀门用于控制污泥排出浓度。
Claims (5)
1.污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，其特征在于该净水机包括内筒(6.01)、稳流筒(6.02)、外筒(6.03)、旋转磁系(5)、磁系旋转驱动装置、污水进入管(4.01)、环形进水管(4.02)、分水管(4.07)、沉降锥(8.04)、机架(8.05)、污泥絮团排出管(9)及溢流槽(6.04)；所述内筒(6.01)和所述稳流筒(6.02)之间的环形空间构成磁力快速沉降区(A)，在所述磁力快速沉降区(A)内的径向方向均布8块结构相同的分离隔板(6.10)，所述分离隔板(6.10)将所述磁力快速沉降区(A)分成8个等分沉降区，所述分离隔板(6.10)的高度为所述内筒(6.01)与所述稳流筒(6.02)之间间隙的1/3，所述分离隔板(6.10)焊接在所述内筒(6.01)的外壁上；所述内筒(6.01)与所述稳流筒(6.02)的顶部用上连接板(6.15)焊接在一起，所述上连接板(6.15)上设有16个分流管入管孔(6.16)，所述内筒(6.01)及所述稳流筒(6.02)的下部由连接板块(6.08)连接在一起；所述稳流筒(6.02)及所述外筒(6.03)之间的环形空间构成上升稳流斜板沉降区(C)，在所述上升稳流斜板沉降区(C)内设有多个结构相同的沉降斜板(6.11)，所述多个结构相同的沉降斜板(6.11)焊接在所述稳流筒(6.02)及所述外筒(6.03)之间；所述磁系旋转驱动装置包括立式变频电机(1)、平行轴斜齿轮减速机(2)、传动轴(3)及减速机座盖(4)，所述立式变频电机(1)通过所述平行轴斜齿轮减速机(2)连接所述传动轴(3)，所述平行轴斜齿轮减速机(2)固定在所述减速机座盖(4)上，所述减速机座盖(4)固连在所述上连接板(6.15)上；所述污水进入管(4.01)及所述环形进水管(4.02)焊接在所述减速机座盖(4)内，所述环形进水管(4.02)与所述污水进入管(4.01)连通，环形连接板(4.05)焊接在所述环形进水管(4.02)上，16个结构相同的所述分水管(4.07)焊接在所述环形连接板(4.05)上，所述分水管(4.07)与所述环形进水管(4.02)连通；所述16个结构相同的所述分水管(4.07)通过所述上连接板(6.15)上设有16个分流管入管孔(6.16)分别向所述磁力快速沉降区(A)中的8个等分沉降区供给污水；所述旋转磁系(5)设置在所述内筒(6.01)筒内，所述旋转磁系(5)包括磁筒(5.01)、磁轭(5.03)、永磁磁铁(5.04)、轮毂(5.05)及辐板(5.06)，所述永磁磁铁(5.04)胶结在所述磁轭(5.03)上，所述磁轭(5.03)固定在所述磁筒(5.01)上，所述旋转磁系(5)通过胀紧套(7.01)固定在所述传动轴(3)上，所述传动轴(3)安装在滑动轴承座(7.03)上，所述滑动轴承座(7.03)固定在内筒底板(6.07)的中部，所述内筒底板(6.07)为所述内筒(6.01)下部的径向连接板；所述沉降锥(8.04)通过连接法兰(8.01)固连在所述外筒(6.03)的下部，所述沉降锥(8.04)下部出口处设有所述污泥絮团排出管(9)，所述机架(8.05)焊接在所述沉降椎(8.04)上，所述沉降锥(8.04)的区域构成自重沉降区(B)；所述溢流槽(6.04)焊接在所述外筒(6.03)的上部外周，所述溢流槽(6.04)构成净水溢流区(D)，所述净水溢流区(D)与所述上升稳流斜板沉降区(C)连通，所述溢流槽(6.04)底部的底板与水平面成一定的夹角，便于净水流向设置在底板上的清水流出管(6.06)，所述外筒(6.03)上沿做成锯齿状作为锯齿形溢流堰(6.12)，用于增加溢流堰的长度，使溢流的水流更加平稳。
2.根据权利要求1所述的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，其特征在于所述永磁磁铁(5.04)是以螺旋角16.96°排列在所述磁筒(5.01)的外壁上。
3.根据权利要求1所述的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，其特征在于所述沉降斜板(6.11)的倾斜度为72°。
4.根据权利要求1所述的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，其特征在于所述上升稳流斜板沉降区(C)的过流面积为所述磁力快速沉降区(A)的3.64倍。
5.根据权利要求1所述的污水磁聚净化絮团快速沉降净水机，其特征在于所述溢流槽(6.04)的底板与水平面的夹角为2°。
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