CN112028377B - 一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，包括混合箱、沉淀池和磁种分离机，所述混合箱的下端与沉淀池连接，所述混合箱的下端安装有阀门，所述沉淀池出料端连接有输泥管，所述输泥管的中部连接有输泥泵，所述磁种分离机位于输泥管的端部下侧，所述磁种分离机的输出端连接有出料管，所述出料管的端部转动连接有导向板，所述混合箱的上侧设置有供料箱。本发明通过磁种以及絮凝剂与废水的混合进行重金属的去除，并通过磁种分离机实现磁种的往复利用，并通过齿轮一的转动实现转杆的往复转动以及移动板的左右移动实现磁种和絮凝剂均匀分布在混合箱内以及磁种和絮凝剂与废水的均匀混合，保证重金属去除的彻底。

Description

一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备。

背景技术

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在生产地点就地处理常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。

磁混凝高效沉淀技术创造性的以微细、超重的磁粉作为絮凝晶核，成就了具有很快的沉淀速度、很好的沉淀效果，更好的除磷效果、低廉的处理成本的新一代高效沉淀澄清技术，但传统的重金属废水处理过程中存在以下问题：絮体中的磁种不能及时进行分离导出进行往复利用；磁种和絮凝剂不能充分与废水接触进行废水中重金属的处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，包括混合箱、沉淀池和磁种分离机，所述混合箱的下端与沉淀池连接，所述混合箱的下端安装有阀门，所述沉淀池出料端连接有输泥管，所述输泥管的中部连接有输泥泵，所述磁种分离机位于输泥管的端部下侧，所述磁种分离机的输出端连接有出料管，所述出料管的端部转动连接有导向板，所述混合箱的上侧设置有供料箱，所述导向板的端部位于供料箱的上侧，所述供料箱的上侧设置有储料箱一和储料箱二，所述导向板与储料箱一之间设有触发机构，所述储料箱一和储料箱二内分别填充有磁种和絮凝剂，所述储料箱二与供料箱之间连接有导管，所述供料箱的下端通过Y型导管连接有两个供料管，所述混合箱的上侧壁通过固定板固定安装有电机，所述电机的驱动端竖直向下固定连接有齿轮一，所述齿轮一为不完全齿轮，所述混合箱的上侧壁固定嵌设有轴承，所述轴承的内圈固定连接有转杆，所述转杆位于混合箱内的一端外壁上固定连接有多个搅拌叶，所述转杆的上端外壁上固定套设有齿轮二，所述齿轮一和齿轮二相啮合，所述混合箱的上侧壁固定连接有限位板，所述限位板上插设有移动板，所述移动板靠近齿轮一和齿轮二的一侧设有与齿轮一和齿轮二相啮合的锯齿一，两个所述供料管对称固定在移动板远离齿轮一和齿轮二的一侧外壁上。

优选地，所述触发机构包括固定连接在出料管下侧壁的连板，所述导向板的下侧壁与连板的上侧壁之间固定连接有复位弹簧，所述连板的下侧壁固定安装有开关，所述导向板的下侧壁固定连接有端部位于开关下侧的按压板，所述储料箱一的端部插设有挡板，所述挡板的端部固定连接有磁铁板，所述储料箱一的外壁上固定连接有位于磁铁板外侧的电磁铁，所述挡板远离磁铁板的一端固定连接有竖板，所述竖板与储料箱一的外壁之间固定连接有伸缩弹簧。

优选地，所述Y型导管为软管。

优选地，所述混合箱的上侧壁开设有两个滑槽，位于左侧的所述供料管位于左侧的滑槽内，位于右侧的所述供料管位于右侧的滑槽内。

优选地，所述储料箱一的下端开设有出料口，所述挡板的中部开设有与出料口大小相匹配的通口，所述通口位于供料箱的正上方。

优选地，所述齿轮一的外壁上对称设置有两个锯齿段，每个所述锯齿段均包括多个锯齿二，所述锯齿一与锯齿二规格一致。

优选地，所述导向板的中部开设有弧形槽，所述弧形槽由外向内高度逐渐降低，所述导向板与出料管的连接处位于出料管的下侧。

优选地，所述混合箱的内底壁对称设置有斜面，所述斜面由外向内高度逐渐降低。

与现有的技术相比，本一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备的优点在于：

1、设置触发机构，当导向板上正常有磁种排出时，在压力作用下挤压到导向板往下转动，此时按压板不进行开关的按压，此时电磁铁断电不产生磁性，此时通口与出料口错开设置，储料箱一不进行磁种的提供，避免磁种量过多造成浪费，当导向板上无磁种排出时，在复位弹簧的反向弹力下将导向板弹起，按压板进行开关的按压，使电磁铁通电产生与磁铁板相同的磁性，通过磁性斥力推动挡板进行移动，使出料口与通口的位置相对应，即可进行磁种的提供，对混合箱内的磁种量进行控制，减少磁种的浪费；

2、设置齿轮一、齿轮二和移动板，齿轮一与齿轮二相啮合时带动齿轮二进行转动，通过齿轮二与锯齿一的啮合带动移动板往一侧移动，齿轮一转动不与齿轮二啮合与移动板啮合时，由于齿轮一和齿轮二的转动反向相反，带动移动板往另一侧移动，并通过移动板与齿轮二的啮合带动齿轮二反转，实现齿轮二和转杆的循环往复转动，保证了废水与磁种以及絮凝剂充分混合；

3、设置供料管，通过齿轮一的转动实现移动板的左右往复移动，供料箱内的磁种和絮凝剂通过供料管导出至混合箱内，通过移动板的左右移动，实现磁种和絮凝剂的左右导出与废水混合，多位置放置保证了磁种和絮凝剂与废水的充分混合；

4、设置磁种分离机，混合箱内废水、磁种以及絮凝剂完全混合后，打开阀门将混合后的废水导入至沉淀池中进行絮凝物的沉淀，通过输泥泵将絮凝物导出至磁种分离机中，将磁种通过出料管导出，并通过导向板将磁种导流至供料箱内，实现磁种的往复利用；

综上所述，本发明通过磁种以及絮凝剂与废水的混合进行重金属的去除，并通过磁种分离机实现磁种的往复利用，并通过齿轮一的转动实现转杆的往复转动以及移动板的左右移动实现磁种和絮凝剂均匀分布在混合箱内以及磁种和絮凝剂与废水的均匀混合，保证重金属去除的彻底。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备中齿轮一、齿轮二与移动板连接处的俯视图；

图3为图1中A部分结构的放大图；

图4为图1中B部分结构的放大图。

图中：1混合箱、2沉淀池、3磁种分离机、4输泥管、5输泥泵、6出料管、7导向板、8连板、9开关、10复位弹簧、11按压板、12储料箱一、13储料箱二、14供料箱、15导管、16限位板、17电机、18齿轮一、19轴承、20转杆、21齿轮二、22移动板、23阀门、24供料管、25挡板、26磁铁板、27电磁铁、28竖板、29伸缩弹簧、30搅拌叶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-4，一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，包括混合箱1、沉淀池2和磁种分离机3，磁种分离机3主要由磁鼓、壳体、导流板、橡胶压辊、减速电机等几部分組成。磁种分离机3利用永磁磁系所产生的磁力，将给料中的磁性磁种颗粒吸附到圆筒表面上，并随圆筒一起旋转，待脱高磁场作用后在刮板或冲流水作用下回收磁种，而非磁性物料从污泥排出口排出，从而完成磁种回收，混合箱1的下端与沉淀池2连接，混合箱1的内底壁对称设置有斜面，斜面由外向内高度逐渐降低，斜面的设置将沉淀物导向至中部排至沉淀池2内，避免了混合箱1的边角沉淀物堆积的问题，混合箱1的下端安装有阀门23，沉淀池2出料端连接有输泥管4，输泥管4的中部连接有输泥泵5，磁种分离机3位于输泥管4的端部下侧，磁种分离机3的输出端连接有出料管6，出料管6的端部转动连接有导向板7，导向板7的中部开设有弧形槽，弧形槽由外向内高度逐渐降低，导向板7与出料管6的连接处位于出料管6的下侧，弧形槽具有一个向内聚集的作用，避免磁种从导向板7上流出，混合箱1内废水、磁种以及絮凝剂完全混合后，打开阀门23将混合后的废水导入至沉淀池2中进行絮凝物的沉淀，通过输泥泵5将絮凝物导出至磁种分离机3中，将磁种通过出料管6导出，并通过导向板7将磁种导流至供料箱14内，混合箱1的上侧设置有供料箱14，导向板7的端部位于供料箱14的上侧，供料箱14的上侧设置有储料箱一12和储料箱二13，导向板7与储料箱一12之间设有触发机构，储料箱一12和储料箱二13内分别填充有磁种和絮凝剂，储料箱一12和储料箱二13内的磁种和絮凝剂落至供料箱14内，再通过Y型导管以及供料管24导出至混合箱1内与废水混合，进行废水中的重金属的混合沉淀。

触发机构包括固定连接在出料管6下侧壁的连板8，导向板7的下侧壁与连板8的上侧壁之间固定连接有复位弹簧10，连板8的下侧壁固定安装有开关9，导向板7的下侧壁固定连接有端部位于开关9下侧的按压板11，储料箱一12的端部插设有挡板25，储料箱一12的下端开设有出料口，挡板25的中部开设有与出料口大小相匹配的通口，通口位于供料箱14的正上方，当通口与出料口相对时，储料箱一12内的磁种即可落出进行磁种的供料，挡板25的端部固定连接有磁铁板26，储料箱一12的外壁上固定连接有位于磁铁板26外侧的电磁铁27，挡板25远离磁铁板26的一端固定连接有竖板28，竖板28与储料箱一12的外壁之间固定连接有伸缩弹簧29，当导向板7上正常有磁种排出时，在压力作用下挤压到导向板7往下转动，此时按压板11不进行开关9的按压，此时电磁铁27断电不产生磁性，此时通口与出料口错开设置，储料箱一12不进行磁种的提供，避免磁种量过多造成浪费，当导向板7上无磁种排出时，在复位弹簧10的反向弹力下将导向板7弹起，按压板11进行开关9的按压，使电磁铁27通电产生与磁铁板26相同的磁性，通过磁性斥力推动挡板25进行移动，使出料口与通口的位置相对应，储料箱一12内的磁种即可排出至供料箱14内，同时储料箱二13内的絮凝剂也排出至供料箱14内进行混合，实现磁种的提供。

储料箱二13与供料箱14之间连接有导管15，供料箱14的下端通过Y型导管连接有两个供料管24，Y型导管为软管，软管的设置便于后续供料管24进行左右移动，混合箱1的上侧壁通过固定板固定安装有电机17，电机17的驱动端竖直向下固定连接有齿轮一18，齿轮一18为不完全齿轮，混合箱1的上侧壁固定嵌设有轴承19，轴承19的内圈固定连接有转杆20，转杆20位于混合箱1内的一端外壁上固定连接有多个搅拌叶30，转杆20的上端外壁上固定套设有齿轮二21，齿轮一18的外壁上对称设置有两个锯齿段，每个锯齿段均包括多个锯齿二，锯齿一与锯齿二规格一致,齿轮一18和齿轮二21相啮合，混合箱1的上侧壁固定连接有限位板16，限位板16上插设有移动板22，移动板22靠近齿轮一18和齿轮二21的一侧设有与齿轮一18和齿轮二21相啮合的锯齿一，两个供料管24对称固定在移动板22远离齿轮一18和齿轮二21的一侧外壁上，电机17带动齿轮一18进行转动，齿轮一18与齿轮二21相啮合时带动齿轮二21进行转动，通过齿轮二21与锯齿一的啮合带动移动板22往一侧移动，齿轮一18转动不与齿轮二21啮合与移动板22啮合时，由于齿轮一18和齿轮二21的转动反向相反，带动移动板22往另一侧移动，并通过移动板22与齿轮二21的啮合带动齿轮二21反转，当齿轮一18继续转动与齿轮二21啮合时重复上述过程，进而实现搅拌叶30的左右的往复转动以及移动板22的左右移动，通过搅拌叶30的左右的往复转动保证了废水与磁种以及絮凝剂充分混合。

混合箱1的上侧壁开设有两个滑槽，位于左侧的供料管24位于左侧的滑槽内，位于右侧的供料管24位于右侧的滑槽内，移动板22左右移动时供料管24在滑槽内左右移动，供料箱14内的磁种和絮凝剂通过供料管24导出至混合箱1内，通过移动板22的左右移动，实现磁种和絮凝剂的左右导出与废水混合，多位置放置保证了磁种和絮凝剂与废水的充分混合。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，包括混合箱（1）、沉淀池（2）和磁种分离机（3），其特征在于，所述混合箱（1）的下端与沉淀池（2）连接，所述混合箱（1）的下端安装有阀门（23），所述沉淀池（2）出料端连接有输泥管（4），所述输泥管（4）的中部连接有输泥泵（5），所述磁种分离机（3）位于输泥管（4）的端部下侧，所述磁种分离机（3）的输出端连接有出料管（6），所述出料管（6）的端部转动连接有导向板（7），所述混合箱（1）的上侧设置有供料箱（14），所述导向板（7）的端部位于供料箱（14）的上侧，所述供料箱（14）的上侧设置有储料箱一（12）和储料箱二（13），所述导向板（7）与储料箱一（12）之间设有触发机构，所述储料箱一（12）和储料箱二（13）内分别填充有磁种和絮凝剂，所述储料箱二（13）与供料箱（14）之间连接有导管（15），所述供料箱（14）的下端通过Y型导管连接有两个供料管（24），所述混合箱（1）的上侧壁通过固定板固定安装有电机（17），所述电机（17）的驱动端竖直向下固定连接有齿轮一（18），所述齿轮一（18）为不完全齿轮，所述混合箱（1）的上侧壁固定嵌设有轴承（19），所述轴承（19）的内圈固定连接有转杆（20），所述转杆（20）位于混合箱（1）内的一端外壁上固定连接有多个搅拌叶（30），所述转杆（20）的上端外壁上固定套设有齿轮二（21），所述齿轮一（18）和齿轮二（21）相啮合，所述混合箱（1）的上侧壁固定连接有限位板（16），所述限位板（16）上插设有移动板（22），所述移动板（22）靠近齿轮一（18）和齿轮二（21）的一侧设有与齿轮一（18）和齿轮二（21）相啮合的锯齿一，两个所述供料管（24）对称固定在移动板（22）远离齿轮一（18）和齿轮二（21）的一侧外壁上；

所述触发机构包括固定连接在出料管（6）下侧壁的连板（8），所述导向板（7）的下侧壁与连板（8）的上侧壁之间固定连接有复位弹簧（10），所述连板（8）的下侧壁固定安装有开关（9），所述导向板（7）的下侧壁固定连接有端部位于开关（9）下侧的按压板（11），所述储料箱一（12）的端部插设有挡板（25），所述挡板（25）的端部固定连接有磁铁板（26），所述储料箱一（12）的外壁上固定连接有位于磁铁板（26）外侧的电磁铁（27），所述挡板（25）远离磁铁板（26）的一端固定连接有竖板（28），所述竖板（28）与储料箱一（12）的外壁之间固定连接有伸缩弹簧（29）。

2.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述Y型导管为软管。

3.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述混合箱（1）的上侧壁开设有两个滑槽，位于左侧的所述供料管（24）位于左侧的滑槽内，位于右侧的所述供料管（24）位于右侧的滑槽内。

4.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述储料箱一（12）的下端开设有出料口，所述挡板（25）的中部开设有与出料口大小相匹配的通口，所述通口位于供料箱（14）的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述齿轮一（18）的外壁上对称设置有两个锯齿段，每个所述锯齿段均包括多个锯齿二，所述锯齿一与锯齿二规格一致。

6.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述导向板（7）的中部开设有弧形槽，所述弧形槽由外向内高度逐渐降低，所述导向板（7）与出料管（6）的连接处位于出料管（6）的下侧。

7.根据权利要求1所述的一种用于重金属废水处理的纳米晶磁混凝设备，其特征在于，所述混合箱（1）的内底壁对称设置有斜面，所述斜面由外向内高度逐渐降低。

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